En un intento por desentrañar las complejidades del cerebro humano y arrojar luz sobre los orígenes de diversas enfermedades mentales y trastornos neurológicos, Google Research, en colaboración con un consorcio de prestigiosas instituciones, se ha embarcado en un ambicioso proyecto de cinco años y 33 millones de dólares. La empresa tiene como objetivo ser pionera en avances en el campo de la conectómica, que busca trazar la intrincada red de conexiones celulares dentro del cerebro. Esta iniciativa innovadora, respaldada por la Iniciativa de Investigación del Cerebro a través del Avance de Neurotecnologías Innovadoras (BRAIN) de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), está dirigida por investigadores de la Universidad de Harvard, con contribuciones del Instituto Allen, el MIT, la Universidad de Cambridge, la Universidad de Princeton, y la Universidad Johns Hopkins, junto con la orientación de asesores del Campus de Investigación Janelia del HHMI.
El principal desafío que enfrenta la comunidad científica radica en comprender el funcionamiento del cerebro humano, una maravilla de complejidad computacional compuesta por miles de millones de células. Las enfermedades mentales y neurodegenerativas, incluida la demencia, siguen siendo un misterio debido a la falta de una comprensión integral de la intrincada red del cerebro. El naciente campo de la conectómica es inmensamente prometedor para desentrañar estos misterios y ofrece potencialmente vías para tratamientos eficaces.
La empresa actual se centrará en mapear una porción diminuta (2-3%) del cerebro del ratón, centrándose en la región del hipocampo. Esta área es fundamental en la codificación de la memoria, la atención y la navegación espacial. Al trazar la conectividad de este segmento crucial, los investigadores aspiran a sentar las bases para esfuerzos futuros dirigidos a una comprensión integral de todo el cerebro del ratón y, por extensión, del cerebro humano.
En 2021, Google Research y sus socios de Harvard lograron un hito importante al mapear un milímetro cúbico del cerebro humano, un conjunto de datos conocido como conjunto de datos H01. Sin embargo, mapear todo el conectoma del cerebro humano requiere una cantidad de datos sin precedentes: hasta un zettabyte, actualmente más allá de las capacidades de la tecnología existente. Centrarse en el cerebro del ratón, que ofrece un alcance más manejable, presenta una oportunidad invaluable para obtener conocimientos relevantes sobre la función y disfunción del cerebro humano.
Para llevar a cabo este esfuerzo, el proyecto acumulará un conjunto de datos extraordinario, que abarcará aproximadamente 25.000 terabytes o 25 petabytes de datos cerebrales. Este conjunto de datos, previsto para ser uno de los más grandes en el ámbito de la biología, eclipsa la escala de proyectos anteriores de mapeo de conectomas. En perspectiva, los datos recopilados a partir del mapeo de la región del hipocampo del ratón equivalen por sí solos a más de 48.800 teléfonos Pixel apilados a la altura del Empire State Building.
La empresa también abarca el desarrollo de herramientas y tecnologías diseñadas para gestionar conjuntos de datos conectómicos masivos. Estos incluyen redes de llenado de inundaciones, que utilizan el aprendizaje profundo para rastrear las rutas de las neuronas en volúmenes cerebrales tridimensionales, y la tecnología de aprendizaje autosupervisada, SegCLR, para extraer automáticamente información vital de volúmenes segmentados. La infraestructura central de conectómica se fortalecerá para manejar una escala de datos sin precedentes.
En conclusión, el audaz esfuerzo de Google Research por mapear el cerebro del ratón representa un paso fundamental hacia desentrañar el enigma de los trastornos neurológicos. A través de los esfuerzos de colaboración de instituciones de investigación líderes y la aplicación de tecnologías de vanguardia, este proyecto promete profundizar nuestra comprensión del cerebro y tiene el potencial de revolucionar los tratamientos para un espectro de afecciones neurológicas. A medida que la iniciativa gana impulso, la comunidad científica anticipa con impaciencia las revelaciones que una mirada a la mente de un ratón puede revelar sobre la nuestra.
Revisar la Blog de Google. Todo el crédito por esta investigación va a los investigadores de este proyecto. Además, no olvides unirte. nuestro SubReddit de más de 30.000 ml, Comunidad de Facebook de más de 40.000 personas, Canal de discordia, y Boletín electrónicodonde compartimos las últimas noticias sobre investigaciones de IA, interesantes proyectos de IA y más.
Si te gusta nuestro trabajo, te encantará nuestra newsletter.
Niharika es pasante de consultoría técnica en Marktechpost. Es estudiante de tercer año y actualmente cursa su licenciatura en tecnología en el Instituto Indio de Tecnología (IIT), Kharagpur. Es una persona muy entusiasta con un gran interés en el aprendizaje automático, la ciencia de datos y la inteligencia artificial y una ávida lectora de los últimos avances en estos campos.