Desvelando el cerebro: modelos abiertos de neurociencia para comprender la adaptabilidad cerebral

MadridInvestigadores de la EPFL han puesto a disposición modelos abiertos y extensos que simulan partes complejas del cerebro como el hipocampo y las cortezas sensoriales. Estas áreas son cruciales para la formación de recuerdos y el procesamiento de información sensorial. Los modelos incluyen las formas tridimensionales precisas de estas regiones cerebrales, constituyendo una base para futuras mejoras con datos experimentales. Las características de estos modelos incluyen:

• Datos detallados sobre la anatomía y conectividad de las regiones somatosensoriales.
• Perspectivas sobre la fisiología a nivel sináptico, neuronal y de redes.
• Inclusión de procesos de plasticidad sináptica en condiciones in vivo.
• Un modelo integral de la región CA1 del ratón que integra datos experimentales.

Más de 80 científicos de todo el mundo colaboraron para desarrollar estos modelos. El proyecto resultó desafiante debido a la necesidad de convertir datos biológicos complejos en simulaciones detalladas. El resultado es una herramienta valiosa para los neurocientíficos, quienes ahora pueden simular y explorar en profundidad las actividades y procesos del cerebro.

Progreso en la Comprensión de la Plasticidad Sináptica

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Los científicos han avanzado en el estudio de la plasticidad sináptica, es decir, cómo cambian las conexiones cerebrales. Anteriormente, los experimentos daban la impresión de que estos cambios eran más simples, pero ahora los modelos reflejan la complejidad del cerebro real. Este progreso nos permite aprender más sobre cómo el cerebro se adapta y aprende. Además, los modelos pueden replicar métodos de laboratorio y simulaciones por computadora, abriendo puertas a nuevas formas de investigación. Por ejemplo, pueden combinar la optogenética con experimentos de lesiones cerebrales virtuales.

Estos modelos demuestran una tendencia hacia la ciencia abierta, que fomenta la colaboración y la transparencia. Al compartir datos, supuestos y métodos, los investigadores permiten a la comunidad científica global examinar y verificar su trabajo. Existen herramientas que facilitan a los investigadores la exploración y el análisis de diferentes escenarios en estas redes neuronales.

Estos modelos tienen aplicaciones más allá de la investigación. Podrían contribuir a mejorar la neurotecnología, interfaces cerebro-computadora y tratamientos para trastornos cerebrales. A medida que se desarrollan, buscan ofrecer una comprensión más profunda del funcionamiento cerebral y de los problemas que ocurren cuando no funciona adecuadamente. Científicos de distintas disciplinas colaboran en estos modelos abiertos del cerebro, los cuales son un paso crucial para entender el pensamiento humano y la salud cerebral.