Mapa cerebral

El diagrama de conecciones del cerebro.

Las nuevas tecnologías que permiten a los científicos trazar las finas conexiones del cerebro con un mayor presición que antes, podrán generar proximamente un completo diagrama de "cableado" del cerebro, incluyendo cada pequeña fibra y minuscula conexión. Estos mapas podrían descubrir cómo funcionan las redes neurales para realizar las precisas funciones del cerebro, y así aclarar desordenes, que se piensa, se originan en las conexiones falladas, como el autismo y la esquizofrenia.

"El cerebro es escencialmente una computadora que se conecta sola y durante la maduración se reconecta así misma", dice Sebastian Seung, un neuro científico computacional del MIT. "Si tuvieramos un mapa de conexiones cerebrales, podría ayudarnos a entender cómo funciona". Por ejemplo, los científicos indentificaron anteriormente la parte del cerebro de los pájaros, que les sirven para generar canciones. Seung le gustaría dearrollar un daigrama de esta estructura para elucidar la cualidades de este sistema único.

Solo un existe actualmente un mapa de conexiones neurales: el del gusano microscópico . elegans. A pesar de contener solamente 302 neuronas, el C. elegans requirió un esfuerzo que tomó más de una década para completar en los 70's. Fué un recurso invaluable que les dió a suscreadores el Premio Nobel en el 2002 (Sydney Brenner, H. Robert Horvitz and John Sulston).

Con un estimado de 100 mil millones de neuronas y un millón de millones de sinapsis en el cerebro humano, creando una tarea bastante complicada. Usando los métodos estándar, tomaría tres mil millones de años generar el diagrama de conexión de una simple columna cortical, una fina unidad de neuronas en la corteza, estima Winfred Denk un neurocientícico en el Instituto Max Planck para Investigaciones Médicas en Hidelberg, Alemania

Denk, Seung, y sus colaboradores estan desarrollando nuevas técnicas sensibles de imagen y algoritmos de aprendizaje para automatizar el proceso de construcción. Ellos ya generaron una pequeña parte de la retina de un conejo. Pero necesitan hacer la técnica un millon de veces más rápida para finalmente generar mapas más grandes, como aquella columna cortical.

Esfuerzo previos para realizar el mapero de conexiones del cerebro se basaron en caracteristicas anatómicas, como las gruesas tramas que conectan distintas partes del cerebro, o en el camino de una simple neurona, marcadas con un color para diferenciarlas de todas sus vecinas enredadas. pero para verdaderamente comprender como funcionan las redes neurales, los científicos necesitan un nuevo tipo de mapa. " Muchas propiedades del cerebro están al nivel de circuitos que se integran, procesan, y extraen", dice Elly Nedivi, una neurocientífica del MIT que no está dentro del proyecto. "Para entender que significa, necesitas saber quién se conecta con quién".

Denk y sus colegas desarrollaron una nueva técnica para hacer los mápas más finos usando un microscopio electrónico. Empezando con un pequeño bloque de tejido neural, lo investigadores hacen rebotar electrones por encima del bloque para generar una imagen de la sección cruzada de las fibras nerviosas en el corte. Ellos entonces toman un corte bien pequeño (30 nanómetros) por encima y repiten el proceso. Los científicos van corte por corte para trazar el camino de cada fibra nerviosa. "Repite este proceso unas miles de veces, y podrás hacer todo el mapa del cerebro de una mosca" dice Denk

http://www.technologyreview.com/Biotech/19731/page2/
mañana sigo