Google y Harvard mapean conexiones cerebrales humanas a gran detalle

Hay más conexiones posibles entre neuronas en el cerebro que estrellas en la galaxia, lo que convierte al ole ’noggin en el superordenador más complejo que conocemos.

Mapear las conexiones en solo un milímetro de tejido de la corteza cerebral requirió más de un millón de gigabytes de datos y 225 millones de imágenes.

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Ahora reunida por investigadores del Laboratorio Lichtman de Harvard y Google, la imagen en 3D es la más detallada jamás tomada de nuestra neurología. La esperanza es replicar este método lo suficiente como para crear un rompecabezas del cerebro humano que se llama “conectoma”.

Decir que el conectoma podría tardar toda la vida en completarse no es una exageración. Para completar el conectoma de un gusano C. elegans que posee solo 302 neuronas, se necesitaron 12 terabytes de datos. Google también ha hecho un cambio, junto con el Instituto Médico Howard Hughes, en un conectoma de la mosca de la fruta, que tiene alrededor de 100.000 neuronas. Se necesitaron un año y 100 terabytes para administrar aproximadamente la mitad del cerebro de la mosca de la fruta.

Con entre 100 y 86 mil millones de neuronas y 100 billones de sinapsis, intercambios eléctricos y señales entre células, el cerebro humano es bastante más detallado que el de sus vecinos invertebrados.

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Sin embargo, tomando una sección de un milímetro en cubos de la corteza cerebral, los investigadores la recubrieron con resina y la cortaron en aproximadamente 5.300 rebanadas individuales de aproximadamente 30 nanómetros de grosor para reducir el detalle lo suficientemente bajo como para obtener una imagen con un microscopio electrónico. Después de todo eso, todavía necesitaban más de 200 millones de imágenes antes de poder volver a ensamblarlo en un mapa 3D completo.

El conjunto de datos H01, como se le llama, mide 1,4 petabytes, más de lo que el Pentágono reúne en un mes, y contiene 50.000 células y 130 millones de sinapsis, lo que la convierte en la imagen más completa de una parte del cerebro jamás creada.

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Se hicieron observaciones interesantes, por ejemplo, que las células gliales, una célula inmunitaria especializada en el cerebro, superaban en número a las neuronas de dos a uno, y están disponibles para estudiar en un artículo de revisión previa sobre BioRxiv.

En un video producido por Google, uno puede ver un proceso de acercamiento y alejamiento que resalta diferentes aspectos en diferentes niveles de la muestra.

 

Con información de Good News Network