Nuevo avance permite identificar neuronas equivalentes en diferentes cerebros

https://cdn.forbes.com.mx/2020/10/cerebro_deteriori_10_anos_coronavirus_covid-19.jpg

Un grupo internacional de investigadores en neurociencia ha hecho un avance importante en el entendimiento del cerebro humano: han desarrollado una técnica que permite reconocer neuronas similares en distintos cerebros, iniciando así una nueva etapa en el análisis comparativo de la estructura cerebral y sus funciones. Este descubrimiento señala un avance importante en la neurociencia contemporánea, con posibles repercusiones en el estudio de enfermedades del sistema nervioso, la creación de tratamientos personalizados y la inteligencia artificial.

El encéfalo humano contiene cerca de 86 mil millones de neuronas, cuya estructura y función presentan diferentes niveles de complejidad, dependiendo de su posición y las conexiones que establecen con otras células. Hasta el momento, uno de los retos más significativos para la neurociencia ha sido la dificultad para encontrar células semejantes en cerebros distintos, dado el variado panorama anatómico y funcional que se observa entre individuos de la misma especie.

El reciente enfoque integra métodos avanzados de transcriptómica, que se refieren al análisis de los genes que están activos en las células, con algoritmos de machine learning. Esta integración permite a los investigadores contrastar los patrones de expresión de genes en cada neurona y definir sus equivalencias en función, aunque se encuentren en diferentes cerebros. El estudio se focalizó primeramente en organismos animales como el ratón, comúnmente empleado en investigaciones neurológicas, y más tarde fue confirmado en tejidos cerebrales de humanos.

Este método posibilita crear una suerte de «mapa global» de clases neuronales, lo cual simplifica la comparación entre distintas personas y especies. Reconocer neuronas equivalentes es crucial para comprender la organización y funcionamiento de las redes neuronales que controlan capacidades como el aprendizaje, la memoria, el lenguaje y las emociones.

Además de permitir comparaciones anatómicas más precisas, el avance representa un paso clave hacia la comprensión de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Al poder identificar neuronas análogas en cerebros sanos y afectados por patologías como el Alzheimer, el Parkinson, la esquizofrenia o el autismo, los investigadores podrán observar con mayor claridad cómo y cuándo se producen las alteraciones en las redes neuronales. Esto podría conducir a tratamientos más dirigidos y personalizados, basados en las características celulares específicas de cada paciente.

Un elemento importante es la aplicación del descubrimiento en el campo del desarrollo de modelos computacionales del cerebro. Tener un catálogo uniformado de tipos neuronales análogos simplifica la simulación de redes cerebrales complejas, lo cual podría, a su vez, impulsar el progreso de la inteligencia artificial y de las interfaces entre cerebro y máquina.

La investigación también plantea interrogantes esenciales sobre qué tan único o universal es el cerebro humano. ¿Hay «neuronas tipo» que todos los seres humanos comparten? ¿Qué nivel de diversidad permite realizar funciones mentales parecidas? Este método allana el camino para explorar estas preguntas de manera científica.

A pesar de que las conclusiones son alentadoras, los científicos admiten que todavía hay mucho por investigar. El cerebro es un órgano cambiante, cuya actividad es afectada no solo por los genes, sino también por factores ambientales, emocionales y sociales. El método innovador es una herramienta potente, pero necesita combinarse con otras estrategias para comprender toda la complejidad del sistema nervioso.

El descubrimiento representa un cambio significativo en la neurociencia actual, posibilitando un lenguaje unificado entre cerebros diferentes y promoviendo estudios comparativos que antes eran imposibles. Con este progreso, la ciencia avanza un paso hacia el entendimiento de los misterios del órgano más complejo del cuerpo humano y a idear métodos más efectivos para su cuidado y entendimiento.

Por James P. Foster