Desvelan el primer mapa “completo” de la actividad cerebral en ratones
Un equipo de neurocientíficos del International Brain Laboratory ha descrito por primera vez el mapa prácticamente completo de la actividad cerebral en ratones durante el proceso de toma de decisiones. Para ello, entre 12 laboratorios diferentes han registrado la actividad de más de medio millón de neuronas, lo que supone el 95 % del volumen cerebral. El mapa contradice una visión jerárquica del procesamiento de la información y muestra que la toma de decisiones se distribuye de forma coordinada entre múltiples áreas cerebrales. Los resultados se publican en dos artículos publicados simultáneamente en la revista Nature.
Mapa cerebral con 75.000 neuronas analizadas / Dan Birman, International Brain Laboratory
Lerma - Mapa ratón
Juan Lerma
Profesor de investigación del CSIC en Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH) y miembro de la Real Academia de Ciencias de España
Estos dos trabajos son de una calidad indudable. Se ha extremado el rigor para asegurar datos repetibles y enteramente fiables. Estos estudios representan un esfuerzo enorme, ya que se han analizado más de medio millón de neuronas repartidas por 279 áreas cerebrales, —prácticamente todo el cerebro de ratón—, durante una tarea común que implica el procesamiento de información sensorial y la toma de decisiones. De esa ingente cantidad de neuronas registradas se han curado y se han seleccionado para el análisis unas 75.000 por presentar gran calidad y estabilidad durante toda la prueba.
Las conclusiones que se han sacado en la primera ronda de análisis representan un comienzo más que el final. Los datos están disponibles para los investigadores en abierto, de forma que cualquiera que lo desee puede realizar análisis ulteriores. Estas primeras conclusiones corroboran aspectos del funcionamiento cerebral que ya se intuían a partir de los estudios más limitados disponibles. Es como si sospecháramos cómo iba a terminar una película sin haber visto el final; ahora nos lo han mostrado. En definitiva, los datos muestran que, en la toma de decisiones, por ejemplo, están involucradas muchas áreas cerebrales, más de las que eran esperables, mientras que en el procesamiento sensorial las áreas están más delimitadas. En resumidas cuentas, que el cerebro funciona más como un todo que parceladamente cuando se trata de generar comportamientos complejos. De ahí la necesidad de estudiarlo de manera más holística que lo que se ha hecho hasta ahora. Algo que se lleva postulando desde hace años.
Las únicas limitaciones de este estudio están impuestas por su complejidad. Hemos de tener en cuenta que a la hora de analizar una conducta compleja son muchos los aspectos a tener en cuenta que podrían distorsionar el análisis correlacional con la actividad neuronal tan extensa. Por ejemplo, cuando se analiza la actividad neuronal en las diversas estructuras cerebrales relacionada con la recompensa, (consistente en dejar beber al ratón), es difícil separar el aspecto motor de la obtención de recompensa (lamer) de su aspecto hedónico (el placer de beber). Ambos están codificados en la actividad neuronal. Pero como digo, lo fundamental es que ahora se dispone de una ingente cantidad de información, perfectamente identificada en forma de mapa de actividad cerebral de alta resolución, con la que realizar más —y probablemente más complicados— análisis.
Rafael Yuste - mapa ratón
Rafael Yuste
Profesor de Ciencias Biológicas y director del Centro de NeuroTecnología de la Universidad de Columbia (Nueva York), presidente de la Fundación NeuroRights e impulsor del proyecto BRAIN
Los artículos demuestran uno de los abordajes tecnológicos impulsados por la iniciativa BRAIN: la utilización de electrodos de alta densidad para registrar la actividad de circuitos neuronales. El eslogan original de la iniciativa BRAIN era ‘registrar toda la actividad de todas las neuronas’, algo que ya se ha conseguido en animales más pequeños como la hidra y la larva del pez cebra con métodos ópticos, que son el otro gran caballo de batalla de la neurotecnología de hoy. Estos artículos, de hecho, van detrás de los avances ópticos, ya que hace dos años se logró mapear ópticamente la actividad de más de un millón de neuronas en un ratón. De todas formas, estos artículos son un avance importante en la aplicación a animales de una tecnología que empieza a ser utilizada en pacientes. Es también de destacar que este trabajo ha sido realizado por un gran consorcio de laboratorios, demostrando que la neurociencia moderna y, en general, toda la biología, se va pareciendo cada vez más a la física, donde los grandes experimentos se hacen en grupo.
- Artículo de investigación
- Revisado por pares
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Dayan et al.
- Artículo de investigación
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Findling et al.
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