Por primera vez, científicos del MIT logran mapear un cerebro completo a nivel celular y en tiempo real

Un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts ( MIT ) desarrolló un microscopio de alta velocidad capaz de registrar la actividad eléctrica de neuronas distribuidas por todo el cerebro de un pez cebra completo, un avance que podría ayudar a explicar cómo redes neuronales enteras generan decisiones, emociones y otras funciones cerebrales, informó MIT News , el portal de noticias del instituto.

La nueva técnica permitió escanear el cerebro entero del modelo experimental Danio rerio 200 veces por segundo , es decir, una vez cada cinco milisegundos .

Esa velocidad hizo posible seguir impulsos eléctricos individuales en tiempo real, neurona por neurona.

El trabajo fue publicado en la revista científica Nature Methods .

El autor sénior del estudio es Ed Boyden , profesor Y.

Eva Tan de neurotecnología en MIT, profesor de ingeniería biológica, artes y ciencias de los medios y ciencias del cerebro y cognitivas, además de integrante del Instituto McGovern de Investigación Cerebral, e l Yang Tan Collective y el Instituto Koch de Investigación Oncológica Integrativa.

Medición de voltaje neuronal en tiempo real La actividad cerebral depende de impulsos eléctricos que recorren las neuronas, células conectadas en redes extensas que participan en la percepción sensorial , la formación de memoria y el control del movimiento .

El problema técnico era que las herramientas más usadas hasta ahora no permitían observar esa actividad con la rapidez necesaria en todo un cerebro.

Una de esas herramientas es la imagen de calcio , que mide la entrada de calcio en las neuronas después de que disparan un impulso eléctrico.

Ese método sirve como aproximación indirecta de la actividad neuronal, pero su velocidad resulta insuficiente para capturar actividad neuronal rápida.

Jie Zhang , ex científico investigador del MIT, explicó que esa limitación impide ver muchas actividades neuronales rápidas.

“La imagen de calcio es inherentemente muy lenta , así que estamos hablando de registrar actividad en el orden de segundos o incluso minutos.

Normalmente, eso es demasiado lento para que podamos ver muchas de estas actividades neuronales de alta velocidad” , dijo.

Zhang añadió que las neuronas “calculan usando actividad eléctrica”, por lo que la imagen de voltaje —a diferencia del calcio— permite una observación directa de esa actividad.