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Este es un mapa de quinientos millones de conexiones en un diminuto trozo de cerebro de ratón.
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Los neurocientíficos han publicado el mapa 3D más detallado del cerebro de los mamíferos jamás creado, creado a partir de un animal cuya arquitectura cerebral es muy similar a la nuestra: el ratón.
El mapa y el conjunto de datos subyacente, que ahora están disponibles gratuitamente para el público , representan más de 200.000 neuronas y quinientos millones de conexiones neuronales contenidas dentro de un cubo de cerebro de ratón no más grande que un grano de arena.
La nueva investigación es parte del máquina inteligente programa de gencia de redes corticales (MICrONS) , que espera mejorar la próxima generación de algoritmos de aprendizaje automático mediante la ingeniería inversa de la corteza cerebral, la parte del cerebro que en los mamíferos es responsable de funciones superiores como la planificación y el razonamiento. Un consorcio de investigadores dirigido por grupos del Instituto Allen, el Colegio de Medicina Baylor y la Universidad de Princeton recopiló los datos.
Algunas personas piensan que tal vez los secretos fundamentales de la inteligencia humana se encuentran en el estudio de la corteza, dice H. Sebastián Seung , profesor de informática y neurociencia en Princeton y científico principal de MICrONS. Es por eso que ha sido un tema tan misterioso y glamoroso en la neurociencia. A medida que los científicos aprendan más sobre el cerebro, sus descubrimientos podrían conducir a una IA más parecida a la humana.
La creación del mapa fue un proyecto de cinco años con tres etapas. El primero consistió en tomar medidas de lo que hacía el cerebro del ratón cuando el animal estaba vivo. Esto produjo más de 70.000 imágenes de células cerebrales activas mientras el ratón procesaba la información visual. Luego, los investigadores de MICrONS extrajeron un pequeño trozo del cerebro y lo cortaron en más de 25 000 piezas ultrafinas. Luego, usaron microscopía electrónica para tomar más de 150 millones de imágenes de alta resolución de esas piezas.
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Dentro del esfuerzo de Moonshot para finalmente descubrir el cerebro La IA solo se modela libremente en el cerebro. ¿Y qué si querías hacerlo bien? Tendría que hacer lo que ha sido imposible hasta ahora: mapear lo que realmente sucede en las neuronas y las fibras nerviosas.
Los diagramas de cableado anteriores, como se conocen las imágenes, tienen conectomas asignados para el mosca de la fruta y cerebros humanos. Una de las razones por las que MICrONS ha sido tan bien recibido es que el conjunto de datos tiene el potencial de mejorar la comprensión del cerebro por parte de los científicos y posiblemente ayudarlos a tratar trastornos cerebrales.
venkatesh murthy, un profesor de biología molecular y celular en la Universidad de Harvard que estudia la actividad neuronal en ratones pero que no participó en el estudio, dice que el proyecto le da a él y a otros científicos una vista panorámica de cómo interactúan las neuronas individuales, ofreciendo una congelación de alta resolución exquisita imagen de marco que pueden ampliar.
R. arcilla Reid , un investigador principal del Instituto Allen y otro científico principal del proyecto MICrONS, dice que antes de que se completara la investigación del programa, habría pensado que este nivel de reconstrucción era imposible.
Reid dice que con el aprendizaje automático, el proceso de convertir diagramas de cableado bidimensionales del cerebro en modelos tridimensionales ha mejorado exponencialmente. Es una combinación divertida de un campo muy antiguo y un nuevo enfoque, dice.
Reid comparó las nuevas imágenes con los primeros mapas del genoma humano, en el sentido de que brindan conocimientos fundamentales para que otros los utilicen. Los imagina ayudando a otros a ver estructuras y relaciones dentro del cerebro que antes eran invisibles.
Considero esto, en muchos sentidos, el comienzo, dice Reid. Estos datos y estas reconstrucciones impulsadas por IA pueden ser utilizadas por cualquier persona con una conexión a Internet y una computadora para hacer una extraordinaria variedad de preguntas sobre el cerebro”.