Tendencias21
Crean el primer atlas holográfico del cerebro

Crean el primer atlas holográfico del cerebro

El primer atlas holográfico del cerebro incorpora décadas de valiosos, pero desconectados, datos neuronales de docenas de fuentes y los transforma en una visualización completamente tridimensional e interactiva.

Crean el primer atlas holográfico del cerebro

Un equipo de investigadores, dirigido por científicos y técnicos de la Universidad Case Western Reserve, ha creado el primer atlas holográfico interactivo de las vías axonales de las neuronas del cerebro humano.

La tecnología combina hardware avanzado de visualización, desarrollo de software y datos de neuroanatomía y tiene una amplia gama de aplicaciones científicas, clínicas y educativas.

Es el resultado de una interacción colaborativa entre neuroanatomistas y científicos de imágenes cerebrales y, según sus creadores, es «la base de un nuevo sistema de navegación neuroquirúrgica holográfica» para la estimulación cerebral profunda (DBS).

La tecnología incorpora décadas de valiosos, pero desconectados, datos neuronales de docenas de fuentes y los transforma en una visualización completamente tridimensional e interactiva.

Atlas animado del cerebro

Los usuarios de la tecnología, incluidos ingenieros neuronales, neuroanatomistas, neurólogos y neurocirujanos, pueden ver tanto el «atlas» animado del cerebro, así como las conexiones axonales frente a ellos.

Los axones son prolongaciones de las neuronas, también llamadas neuritas, a través de las cuales circulan los impulsos nerviosos. Esta transmisión de información queda a la vista con la nueva tecnología.

La tecnología se describe en una investigación que se publica en la revista Neuron. Se centra en visualizar las vías precisas del axón en el cerebro, a través de las cuales las neuronas envían mensajes para alcanzar los objetivos correctos.

Para el desarrollo de esta tecnología, los investigadores se centraron en la región subtalámica del cerebro, un objetivo quirúrgico común para la estimulación cerebral profunda, pero también un área que ha sido muy problemática para la mejor tecnología actual, conocida como reconstrucciones tractográficas.

La tractografía, conocida por revelar coloridos «arcos cerebrales» dentro del cerebro humano, se ha utilizado en hospitales durante aproximadamente 20 años. Representa visualmente los tractos nerviosos en el cerebro mediante el uso de datos recopilados por IRM de difusión, presentando la información en imágenes de dos y tres dimensiones llamadas tractogramas.

Primer modelo realista

El equipo de Case Western Reserve ha superado esa tecnología no solo haciéndola realmente tridimensional, sino también interactiva, al pedirle a un grupo de neuroanatomistas expertos que «definan interactivamente las trayectorias axonales de los sistemas cortical, de los ganglios basales y cerebelosos».

«Al hacerlo, hemos producido lo que es el primer modelo anatómicamente realista de las principales vías axonales en la región subtalámica humana», dijo Cameron McIntyre, investigador principal, en un comunicado. Y añade: «Este es solo el primer paso y puede repetirse en todo el cerebro».

«Lo bueno de esto es que hemos podido integrar décadas de conocimiento neuroanatómico en el contexto de las técnicas de visualización cerebral más modernas», explica también McIntyre. “Tomamos todo ese conocimiento anatómico y lo ponemos en manos de los usuarios en un formato completamente nuevo y útil”, concluye.

Crean el primer atlas holográfico del cerebro

Hololens

Para el desarrollo de esta tecnología, los investigadores se han apoyado en la plataforma de realidad mixta HoloLens (Microsoft), que combina realidad virtual y realidad aumentada y permite a sus clientes crear nuevos espacios en los que interactúan objetos y/o personas, tanto reales como virtuales.

«Más de 100 médicos han tenido la oportunidad de probar esto hasta ahora y la emoción en torno a la tecnología ha sido excepcional», dijo McIntyre, y agregó que el método ya está mejorando drásticamente la comprensión de los científicos de las complejidades asociadas con ciertas cirugías cerebrales específicas.

Referencia

Holographic Reconstruction of Axonal Pathways in the Human Brain. Mikkel V. Petersen. Neuron, November 07, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.09.030

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • ¿Puede la gripe aviar desatar una nueva pandemia? 11 febrero, 2025
    Una nueva cepa de gripe aviar en Nevada, Estados Unidos, muestra una mutación preocupante: se trata de una variedad que intriga a los científicos, porque se relaciona directamente con la influenza aviar altamente patógena (IAAP) en humanos, que provocó la primera y única muerte humana relacionada con la gripe aviar en América del Norte hasta […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo el cerebro supera el miedo 11 febrero, 2025
    Un equipo de investigadores ha identificado cómo el cerebro supera al miedo en roedores: han logrado describir el mecanismo cerebral que se activa en los ratones para superar el miedo instintivo. De confirmarse en humanos, el hallazgo podría ayudar a la investigación de tratamientos y soluciones para personas con patologías como el trastorno de estrés […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan por el centro de la […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • La IA puede ser más creativa que los seres humanos 9 febrero, 2025
    La IA puede superar a la mayoría de los humanos en tareas de pensamiento creativo, según un nuevo estudio: los chatbots de IA de modelo de lenguaje grande (LLM) pueden superar al humano promedio en una tarea de pensamiento creativo en la que el participante idea usos alternativos para objetos cotidianos, un ejemplo en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer conectoma del cerebro de un insecto revoluciona la neurociencia 8 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido por primera vez establecer el diagrama de las conexiones sinápticas del cerebro de un insecto que tiene 100.000 neuronas, toda una proeza para comprender mejor al cerebro humano y potenciar la Inteligencia Artificial.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21