Científicos alemanes y canadienses han logrado crear el primer atlas del cerebro humano llamado BigBrain con una resolución microscópica de 20 micras, un nivel de detalle no logrado hasta el momento a partir de 7400 cortes histológicos. El nuevo mapa se suma a las herramientas que tendrá la comunidad científica con el objetivo de avanzar en el campo de la neurociencia.
Para llevar a cabo el proyecto, los investigadores alojaron en cera de parafina secciones finas de un cerebro femenino de 65 años de edad, que se cortaron con una herramienta de gran escala llamada microtomo.
A continuación, las secciones histológicas se montaron en placas para detectar las estructuras celulares y, finalmente, fueron digitalizadas con un escáner de alta resolución para que los investigadores pudieran reconstruir el modelo en 3D del cerebro, necesitando cerca de mil horas para recoger los datos, y observar diferencias en el patrón laminar entre las áreas del cerebro.
“El BigBrain forma parte del Proyecto Europeo del Cerebro Humano, redefine los mapas tradicionales de principios del siglo XX, es el primer modelo en 3D de un cerebro humano en una resolución microscópica. Es 50 veces mayor que la de los atlas cerebrales existentes”, dijo Katrin Amunts, investigadora en la Universidad de Düsseldorf Heinrich Heine (Alemania) y autora principal del estudio.
“En este atlas es necesario integrar los datos de la neurociencia celular, el análisis de estudios de mapeo de la distribución de los receptores de neurotransmisores o el patrón de expresión de genes en forma espacialmente organizada”, agrego.
El modelo proporcionará parámetros realistas, necesarios para la simulación, y empujará el desarrollo de nuevas herramientas para el análisis de imágenes, visualización y computación de alto rendimiento.
“Ha sido una proeza montar imágenes de más de 7.400 cortes histológicos individuales, cada uno con sus propias deformaciones, roturas y desgarros, en un volumen de 3D coherente”, dijo Alan Evans, otro de los autores del estudio que trabaja en el Instituto de Neurología de Montreal.
Este es un avance significativo que permitirá obtener información sobre las bases neurobiológicas de la cognición, el lenguaje, las emociones así como el análisis de procesos como el envejecimiento u otros trastornos degenerativos.
Referencia: Science