Una herramienta online codifica los cables cerebrales

Una plataforma online que traduce las imágenes de resonancia magnética para estudiar todas las conexiones del cerebro al mismo tiempo fue desarrollada por el investigador del Conicet La Plata, César Caiafa, con el objetivo de acelerar los tiempos de análisis de información a menos de una hora. Desde el Conciet precisaron que la herramienta “facilita la interpretación de los datos de las conexiones cerebrales” y detallaron que “la lectura de esa info permite estudiar el órgano en personas vivas, cuando antes se estudiaba post mortem”.

Caiafa desarrolló un esquema numérico que representa un objeto y permite hacer simulaciones para analizar las conexiones cerebrales. Se llama Encode y permite relacionar las imágenes que arroja la resonancia magnética por difusión, una técnica que muestra la estructura nerviosa del cerebro, con un conectoma, como se denomina a la descripción de la red de todos los elementos y conexiones que tienen lugar ahí. “Toda esa compleja información puede ahora relacionarse con lo que se observa a nivel anatómico con cuestiones de comportamiento, desarrollo y crecimiento, tanto en salud como en enfermedad”, señaló el investigador, quien ahora se encuentra trabajando en la Universidad de Indiana, EE.UU.

El cerebro comprende dos tipos de tejidos: la sustancia gris, que es la corteza compuesta por neuronas y organizada en regiones donde se procesa la información, y la blanca, formada por axones, prolongaciones de las neuronas por donde se transmiten los impulsos nerviosos, que actúan como cables conectando las distintas partes. “Un conectoma es un mapa del total de esas conexiones: una descripción detallada de todas las fibras de la sustancia blanca, incluyendo sus trayectorias e identificando los lugares que conectan”, explicó Caiafa. El estudio de esas redes dio origen a una nueva área de investigación denominada conectómica, que analiza al cerebro como una malla donde distintas regiones de la corteza funcionan cual centro de cómputos, que vendrían a ser los nodos, con fibras que actúan a modo de links entre ellos. “Gracias al avance de sus imágenes -explicó-, la tecnología DRM permite obtener conectomas ‘en vivo’ de manera no invasiva a partir de algoritmos que detectan las orientaciones de las fibras en cada punto, y que se denominan tractografías” y precisó que “el problema de esos conectomas es que no son del todo confiables porque dependen de parámetros no controlados que producen una muy alta variabilidad”. Precisamente, Caiafa está en EE.UU. intentando resolver ese inconveniente, dado que fue convocado para mejorar un método desarrollado por expertos de Indiana que, si bien lograron subsanar ese desfasaje, la lectura de sus cómputos demoraba muchos días. Encode redujo ese tiempo de análisis a menos de una hora y emplea un espacio de memoria 40 veces más pequeño, ya que las fibras del conectoma se representan en un espacio 3D en lugar de hacerlo en 2D; por lo que puede llevarse a cabo desde una simple computadora de escritorio.

Red: El cerebro tiene 100 mil millones de neuronas con 500 mil conexiones entre sí.

Facilita la interpretación de los datos de las conexiones y lo hace con la persona viva: antes sólo era post mortem.

Un órgano de un kilo y medio

Los resultados del trabajo realizado por el científico argentino fueron publicados el mes pasado en la revista Scientific Reports y revela que la herramienta se aplicó a 1490 conectomas de adultos sanos provenientes de distintos registros de datos públicos. Cabe señalar que el cerebro humano es un órgano cuyo peso promedio es de un kilo y medio y que tiene cerca de 100.000 millones de neuronas trabajando al mismo tiempo, con hasta 50.000 conexiones entre sí. Una maquinaria compleja que la ciencia trata constantemente de seguir descifrando.