Avances en el mapeo cerebral: China lidera la investigación

Un equipo de científicos chinos, en colaboración con investigadores internacionales, ha logrado un avance en el mapeo cerebral, con 10 estudios seminales sobre atlas cerebrales a escala mesoscópica publicados como una colección destacada de artículos en revistas de Cell Press el pasado jueves.

La investigación de atlas cerebrales tiene como objetivo decodificar la base de la red neuronal que subyace a la percepción, el movimiento, el aprendizaje, la memoria y la toma de decisiones mediante la construcción de «mapas cerebrales» precisos que permitan la localización exacta de varios tipos de células neuronales y sus patrones de conectividad de red.

Al integrar tecnologías avanzadas de imágenes cerebrales de alta resolución, análisis transcriptómico espacial y tecnologías de inteligencia artificial, el equipo de investigación ha construido exitosamente atlas cerebrales a escala mesoscópica completos que abarcan varias especies a resolución de células individuales.

Los 10 estudios relacionados fueron publicados en revistas líderes, incluyendo Cell y Neuron, demostrando la creciente experiencia de China y su liderazgo internacional en la investigación de mapeo cerebral a escala mesoscópica.

«Nuestra investigación ha extendido con éxito el mapeo cerebral desde roedores hasta primates,» dijo Muming Poo, director científico del Centro de Excelencia en Ciencias Cerebrales y Tecnología de la Inteligencia de la Academia China de Ciencias (CEBSIT).

«Los cerebros de primates son significativamente más complejos que los de roedores,» señaló Poo, agregando que el equipo de investigación ha realizado análisis en profundidad de los tipos de células cerebrales, los patrones de conectividad neuronal, las características de desarrollo y evolución, así como los mecanismos moleculares de trastornos cerebrales en macacos y otras especies. «Esto representa un hito crucial en nuestra investigación.»

La nueva colección publicada abarca especies clave desde reptiles y aves hasta roedores, primates no humanos y humanos. Al integrar datos multiómicos, incluyendo transcriptómica y conectómica, estos recursos han expandido significativamente la base de datos internacional de atlas cerebrales para comparaciones entre especies y cambios espacio-temporales de tipos de células y conexiones neuronales durante el desarrollo y la evolución.

Innovaciones tecnológicas en el mapeo cerebral

«Estos logros dependieron de varias innovaciones en tecnologías de mapeo cerebral desarrolladas en nuestras instituciones chinas participantes,» dijo Sun Yangang, investigador principal de CEBSIT.

«Estas incluyen dos conjuntos de avances técnicos: uno en transcriptómica espacial de células individuales de muestras de tejido grande del cerebro de primates, que es crucial para la tipificación celular en cerebros normales y enfermos, y segundo, la capacidad de adquisición de imágenes de resolución submicrónica de conexiones neuronales y reconstrucciones 3D de morfologías de axones de alta velocidad, así como la compilación y análisis de datos,» dijo Sun.

La serie de logros fue realizada por más de 300 científicos, incluyendo investigadores del CEBSIT, el Instituto Suzhou para la Brainmatics de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, el Instituto de Investigación BGI y otras instituciones de investigación chinas, así como investigadores de Francia, Suecia y el Reino Unido.

«La investigación en mapeo cerebral de primates se caracteriza por el largo tiempo requerido para la adquisición de datos y el volumen asombroso de datos a almacenar y analizar,» comentó Poo. «Hacemos un llamado a la colaboración científica global sostenida para avanzar colectivamente hacia el objetivo bastante ambicioso de descifrar atlas cerebrales a escala mesoscópica de cerebros de primates, incluido el cerebro humano.»