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Mapear el cerebro humano para entender mejor sus funciones y enfermedades

Un equipo de científicos ha desarrollado un atlas en 3D del cerebro que vincula datos sobre sus distintas funciones.

Salud

Imagine desarrollar un atlas en 3D del cerebro humano, el órgano corporal de mayor complejidad, y llegar a simularlo para ayudar a mejorar la investigación y el tratamiento de afecciones tales como la epilepsia y el cáncer. Este es el objetivo del proyecto HBP SGA3, financiado con fondos europeos, cuyos científicos han presentado hace poco el mapa digital más integrado sobre la arquitectura celular del cerebro. También lo han puesto a disposición a través de la infraestructura de investigación de la plataforma EBRAINS del European Human Brain Project (HBP). Sus hallazgos han sido publicados en la revista «Science». «Presentamos Julich-Brain, un atlas tridimensional que contiene los mapas citoarquitectónicos de las áreas corticales y los núcleos subcorticales. El atlas es probabilístico, lo que le permite considerar las variaciones entre distintos cerebros». Cómo apuntan los investigadores en el mismo artículo de la revista, este atlas debe «integrar el conocimiento reciente sobre las parcelas cerebrales, considerar las variaciones entre diferentes cerebros, basarse en flujos de trabajo fiables y ofrecer enlaces a otros recursos y bases de datos disponibles en la web». Los investigadores han «desarrollado un marco computacional y perfeccionado las fronteras actuales del cerebro humano sobre la base de patrones citoarquitectónicos». En una nota de prensa publicada en el sitio web del proyecto se explica que el atlas Julich-Brain muestra «la variabilidad de la estructura cerebral con resolución microscópica. El atlas presenta casi 250 áreas estructuralmente diferenciadas, cada una basada en el análisis de 10 cerebros. Los expertos llevaron a cabo la digitalización, el montaje y el mapeo de más de 24 000 secciones cerebrales extremamente finas en 3D». Según la doctora Katrin Amunts, autora del estudio y directora del Instituto de Neurociencia y Medicina en Forschungszentrum Jülich, socio del proyecto HBP SGA3, «el atlas digital cerebral contribuirá a interpretar los resultados de los estudios de neuroimagenología, por ejemplo, de los pacientes, con mayor precisión». Comenta en la misma nota de prensa que el atlas «se está convirtiendo en la base para crear una especie de Google Earth del cerebro, puesto que el nivel celular es la mejor interfaz para vincular datos sobre facetas cerebrales muy diferentes».

No hay dos cerebros iguales

El estudio muestra que las áreas cerebrales son distintas entre personas diferentes, «por ejemplo, en términos de tamaño y ubicación. Por tanto, Julich-Brain muestra la posición y la forma de las áreas individuales como "mapas de probabilidad"». Como se señala en la nota de prensa, hubo «diferencias especialmente amplias en el área de Broca, involucrada en el lenguaje. Por el contrario, el área visual principal mostró mucha mayor uniformidad». Los socios del proyecto destacan que su atlas «es el punto de partida para fusionar estructura y función. El atlas ya está siendo útil para vincular datos relacionados con la expresión génica, la conectividad y la actividad funcional, por ejemplo, para entender mejor las funciones cerebrales y los mecanismos patológicos». Gracias a la plataforma EBRAINS, los mapas desarrollados por los investigadores pueden utilizarse «para simulaciones o para aplicar la inteligencia artificial a la exploración de la división del trabajo entre las áreas cerebrales». HBP SGA3 (Human Brain Project Specific Grant Agreement 3) se prolongará hasta marzo de 2023. Es la última fase de HBP, proyecto emblemático del programa Tecnologías Futuras y Emergentes (FET), que se cuenta entre los proyectos de mayor alcance jamás financiados por la Unión Europea. «El plan es que la finalización del proyecto emblemático dé paso al nacimiento de una infraestructura de investigación científica europea a largo plazo, EBRAINS, que esperamos forme parte del plan de acción del Foro Estratégico Europeo sobre Infraestructuras de Investigación (ESFRI)», según se explica en la ficha informativa del proyecto. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto HBP SGA3

Palabras clave

HBP SGA3, Human Brain Project, EBRAINS, cerebro, Julich-Brain

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