Equivale a 1,400 terabytes de datos y supone una visión sin precedentes de la organización del tejido cerebral
57,000 células, casi 150 millones de sinapsis y 230 milímetros de vasos sanguíneos. Todo eso cabe en solo un milímetro cúbico de cerebro humano, lo que equivale a 1,400 terabytes de datos y supone una visión sin precedentes de la organización estructural del tejido cerebral, informó la agencia EFE.
La Universidad de Harvard y Google Research colaboraron durante casi una década para generar la mayor reconstrucción en 3D con resolución sináptica de un trozo de corteza temporal humana de aproximadamente la mitad del tamaño de un grano de arroz.
La reconstrucción a nanoescala, de la que informa un estudio que publica Science, muestra con todo detalle cada célula y su red de conexiones neuronales, lo que da una visión sin precedentes de la organización estructural del tejido cerebral a nivel supracelular, celular y subcelular.
El cerebro humano es un órgano enormemente complejo y hasta la fecha poco se conoce de su microestructura celular, pero sí se sabe que la alteración de los circuitos sinápticos y neuronales influye en numerosos trastornos cerebrales.
Los investigadores, liderados por Jeff Lichtman, de la Universidad de Harvard, y Viren Jain, del equipo de Conectómica de Google Research combinaron inteligencia artificial y microscopía electrónica para codificar por colores y reconstruir el cableado de ese pequeño pedazo de cerebro.
Conocer los circuitos neuronales humanos con tanto detalle conlleva una serie de retos, como las limitaciones tecnológicas o la dificultad de tener acceso a tejido de alta calidad. Las biopsias son escasas y se usan para examinar o extirpar masas neoplásicas, lo que impide investigar la estructura normal del cerebro humano.
El equipo usó como base para el estudio una muestra extraída en una intervención quirúrgica para acceder a una lesión subyacente del hipocampo de un paciente con epilepsia.
Los investigadores reconstruyeron “miles de neuronas, más de cien millones de conexiones sinápticas y el resto de tejidos, incluida la materia cerebral, las células gliales, la vasculatura sanguínea y la mielina”, explican en el estudio.
Esa visión sin precedentes de un pedazo de cerebro humano permitió descubrir aspectos de la corteza temporal hasta ahora nunca vistos, como la existencia de un raro pero potente conjunto de axones conectados por hasta 50 sinapsis.
Otros detalles son el gran número de células de la glia (encargadas de asegurar la supervivencia de las neuronas) frente al de neuronas, en una proporción de dos a una, o que los oligodendrocitos (responsables de la formación de mielina) son las células más comunes.
El equipo desarrolló además un conjunto de herramientas de libre acceso que los otros investigadores pueden utilizar y esperan que “otros estudios que utilicen este