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Mapear el cerebro humano es imposible con la tecnología actual. Google quiere lograrlo empezando con el de los ratones

Mapeo Cerebro Google

La reconstrucción del cerebro humano es un desafío enorme. Pero un grupo de investigadores de Google Research y el laboratorio del profesor Jeff Lichtman en Harvard está consiguiendo grandes avances. Si hace unos meses nos mostraron el mapeado de un milímetro cúbico de cerebro humano, ahora desde el equipo de Connectomics de Google Research se preparan para conseguir un nuevo hito.

1 millón de neuronas de ratón. El primer paso es entender la magnitud de la complejidad de este objetivo. Para un milímetro de cerebro humano se necesitaron 1,4 petabytes de información. Y eso solo eran 16.087 neuronas.

El nuevo logro de Google Research quiere ser con ratones, en vez de con el cerebro humano. Será la primera vez que se consigue mapear una parte entera del cerebro de un mamífero. En total, un millón de neuronas, que ocuparán 25 petabytes.

Y sigue siendo un 2-3% del cerebro del ratón. Los investigadores de Google buscarán mapear el hipocampo del cerebro de un ratón. En total representa entre un dos y un tres por ciento del total del cerebro, pero es el encargado de la memoria, la atención y la navegación espacial.

Es suficiente pequeño como para ser alcanzado con la tecnología actual pero suficiente relevante como para intentar entender distintos procesos. Se espera que al mapeado completo del hipocampo esté listo en 2028, tras un proceso de cinco años.

Ratones y humanos. «Cuando miras el cerebro de un ratón en el microscopio electrónico, se ve exactamente como un cerebro humano. De hecho, es una versión en miniatura. Por eso los científicos utilizamos con frecuencia ratones para estudiar los trastornos en humanos», explica el profesor Jeff W. Lichtman, uno de los neurocientíficos más reconocidos del mundo.

En 2020, el mismo equipo consiguió el mapa 3D más preciso del cerebro de una mosca de fruta. 125.000 neuronas conectadas, con sus propias sinapsis. El salto con el ratón es enorme.

86.000 millones de neuronas en el cerebro humano. Se estima que el cerebro humano dispone de unos 86 mil millones de neuronas y más de 100 billones de sinapsis. «Si tuviéramos que mapear todo el cerebro humano ahora mismo, podría llevarnos miles de millones de dólares y cientos de años», explica Viren Jain, responsable de esta investigación en Google Research.

Según los cálculos de la compañía, mapear el cerebro humano a este nivel ocuparía un zettabyte (mil millones de terabytes). Un nivel de procesamiento de datos fuera del alcance de los equipos de investigación actuales.

Incluso el cerebro de un ratón, mil veces más pequeño que el de los humanos, sigue fuera del alcance del equipo de Google. De conseguirse a escala nanométrica, sería el conjunto de datos biológicos más grande de la historia, con un tamaño aproximado de entre 20.000 y 30.000 terabytes.

Brain In Line 2

Mapas que son excelentes para el avance de la neurociencia. Como se hizo con la Drosophila, una vez conseguido estos mapas 3D del cerebro se colaboran con otras instituciones para su estudio. «Una de las razones por las que no tenemos respuestas es que todavía no tenemos los datos que necesitamos para estudiar el cerebro», apunta Viren Jain. Aunque el reto es titánico, estamos poco a poco más cerca de entender cómo funcionamos.

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