Render de paquetes de fibras largas de materia blanca (crédito: CONNECT)
Un grupo de científicos europeos han construido el primer atlas de la microestructura de materia blanca en el cerebro humano en un proyecto que lleva el nombre de CONNECT (Consortium of neuroimagers for the non-invasive exploration of brain connectivity and tracts).
El nuevo atlas combina imágenes 3D logradas a partir de exploraciones MRI del cerebro de 100 participantes. Para lograrlo, los científicos desarrollaron métodos avanzados de difusión de resonancia magnética para imágenes, lo que proporcionó un detalle y exactitud sin precedentes.
En la actualidad, los equipos de investigación biomédica en el mundo estudian el cerebro humano basados en un atlas del cerebro producido por métodos de histología cuidadosa y destructiva (revisión de tejido) de algunos individuos que donaron sus cuerpos a la ciencia.
El nuevo atlas simula los procesos imposibles de examinar cuidadosamente cada milímetro cuadrado del tejido cerebral (del cual hay alrededor de 100 millones por cerebro) con un microscopio, al tiempo que deja el cerebro intacto.
La novedad principal en el atlas es la cartografía de características microscópicas (tales como el tamaño promedio de la célula y densidad de empaquetamiento) dentro de la materia blanca, que contiene las fibras neuronales que transmiten información alrededor del cerebro vivo. Los resultados del proyecto proveen nueva profundidad y exactitud en nuestra comprensión del cerebro humano, tanto en salud como enfermedad.
El atlas describe la microestructura del cerebro en espacio estandarizado, lo que permite a los usuarios no expertos, tales como médicos e investigadores médicos, explotar la riqueza de conocimiento que contiene. El atlas contiene una gran variedad de nuevas imágenes que representan diferentes características microscópicas de tejido, tales como diámetro de fibra y densidad de fibra a través del cerebro, todo realizado utilizando MRI. Estas imágenes servirán como referencia estándar de futuros estudios del cerebro tanto en medicina como neurociencia básica.
El proyecto dramáticamente facilitará y promoverá la investigación futura de la estructura y función de la materia blanca. Históricamente, en neurociencia, la vasta mayoría de los esfuerzos de investigación se utilizan en entender y estudiar la materia gris y neuronas, mientras que la materia blanca ha recibido relativamente poca atención.
Esto se debe principalmente a la carencia de herramientas efectivas de investigación para estudiar la materia blanca, aunque ésta representa la mitad del volumen del cerebro. Los nuevos métodos MRI que fueron desarrollados en CONNECT permiten a los investigadores, por primera vez, visualizar la microestructura del cerebro vivo en todo el cerebro.
Este atlas abre nuevas posibilidades en nuestra comprensión de nuestro órgano más complejo. En el futuro, los miembros del proyecto pretenden usar esta tecnología para estudiar la dinámica y dependencia temporal de la microestructura de la materia blanca. Por ejemplo, investigarán el rastro que una tarea de aprendizaje deja en la microestructura de la materia blanca, codificando así nuevas experiencias en el cableado del cerebro.
Otra posible dirección de los estudios es caracterizar y entender los cambios microestructurales causados por distintas enfermedades neurodegenerativas, tales como Alzheimer o la esquizofrenia, para desarrollar así mejores procedimientos de diagnostico para éstas y otras enfermedades devastadoras.
Los investigadores del proyecto se reunieron en París, después de 3 años de investigación, para anunciar la conclusión del proyecto y presentaron un reporte sobre sus descubrimientos.
El reporte lo encuentras aquí.
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