El mayor atlas 3D del cerebro humano (FOTOS, VÍDEO)

Con el cerebro de una mujer de 65 años cortado en finas lonchas, un equipo de investigadores ha creado un mapa tridimensional del cerebro humano con una resolución jamás conseguida hasta ahora. Este atlas cerebral en 3D, que estará disponible para toda la comunidad científica, permite a Europa y su Proyecto Cerebro Humano tomar la delantera a la Brain Initiative de los estadounidenses.

Una veintena de científicos alemanes y canadienses ha conseguido recrear un cerebro real en tres dimensiones con un nivel de detalle 50 veces mayor que los existentes hasta ahora. BigBrain, como se llama el modelo, tiene una resolución espacial de apenas 20 micras, aún menos que el grosor de un simple cabello. Esto permitirá a los científicos bajar hasta el nivel celular, pudiendo observar incluso las conexiones neuronales.

Para conseguir este nivel de detalle, los investigadores introdujeron el cerebro de la fallecida en una solución de parafina. Después, lo cortaron en 7.400 finas capas usando un microtomo, una especie de cortadora de fiambre pero científica. De hecho, microtomo viene del griego pequeño (mikros) y corte (tomé). Lo siguiente fue escanear cada una de las capas para digitalizarlas. Pero lo más duro fue volver a reconstruir, ya digitalmente, el cerebro capa a capa. Tarea a la que han dedicado unas 1.000 horas de trabajo en los últimos cinco años.

“Hemos conseguido un modelo del cerebro con una resolución de 20 micras, esto es, 0,02 milímetros”, explica en una teleconferencia masiva la doctora Katrin Amunts, del Instituto de Neurociencia y Medina del Centro de Investigación Julich, en Alemania. Tal detalle supera en 50 veces la resolución de un milímetro que ofrecen tecnologías como la imagen por resonancia magnética (MRI).

Para hacerse una idea, el volumen de datos obtenidos de la digitalización de las capas del cerebro de la fallecida supera el terabyte, más de 100.000 veces lo que ocupa una resonancia magnética. Además, cualquier minúscula grieta o rotura en el tejido podía alterar la estructura de los datos, por lo que tuvieron que reconstruir el cerebro de forma muy minuciosa con la ayuda de superordenadores.

“La gran ciencia ha llegado al cerebro”, opina Alan Evans, profesor en el Instituto Neurológico Montreal de la Universidad McGill de esa ciudad canadiense. "Todo este conjunto de datos va a permitir la exploración en tres dimensiones de la anatomía citoarquitectónica humana”, añade. En neurociencia, la citoarquitectura refiere a cómo se

organizan las neuronas y demás células y tejidos cerebrales. Hasta ahora, su estudio se apoyaba en mapas del cerebro que apenas habían cambiado desde comienzos del siglo XX.

Con BigBrain, los científicos podrán conocer como nunca hasta ahora la anatomía del cerebro y mucho más. Al ofrecerlo a toda la comunidad científica, los autores de este trabajo, publicado en la revista Science, confían en que los neurocientíficos desvelen la compleja relación entre órgano y función, entre cerebro y mente. "Con la ayuda

de nuestro modelo del cerebro de alta resolución, ahora podremos comprender mejor la estructura normal de las diferentes áreas funcionales del cerebro, como el corteza motora o las regiones clave en la memoria y el aprendizaje”, explica Amunts.

Este atlas 3D del cerebro, todos sus datos y hasta el software que han usado para su modelado engrosarán las filas del Proyecto Cerebro Humano, un ambicioso plan en el que participan 80 instituciones científicas europeas quiere simular todo el cerebro, desde su nivel molecular hasta todas las conexiones entre las distintas áreas cerebrales en un superordenador para dentro de una década.

* Vídeo Cortesía del Montreal Neurological Institute/McGill University, Institute of Neuroscience and Medicine/Research Centre Juelich, and National Research Council of Canada