Descubren un mapa oculto del cerebro con 539 regiones distintas

Un grupo de investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) realizó un descubrimiento significativo en la comprensión de la organización del cerebro al crear el primer mapa tridimensional detallado de los lípidos, que son moléculas grasas esenciales para la estructura y la comunicación cerebral. Este estudio reveló 539 zonas químicas distintas en el cerebro de ratones, proporcionando un nuevo marco para comprender la complejidad de la anatomía cerebral.

A través del análisis de millones de mediciones obtenidas de cerebros de ratones, los científicos lograron identificar patrones y límites que los mapas cerebrales tradicionales habían pasado por alto. Esta investigación, publicada en la revista Nature, mostró que incluso la materia blanca, que se creía relativamente uniforme, contiene una compleja variedad de regiones químicamente distintas.

Según el profesor Giovanni D'Angelo, quien lideró el equipo de investigación, "los científicos han tenido solo una imagen borrosa de cómo los lípidos difieren de una parte del cerebro a otra". Este vacío en el conocimiento es relevante, ya que se ha vinculado el cambio en los lípidos cerebrales con condiciones que van desde la depresión hasta la enfermedad de Alzheimer.

El equipo utilizó la técnica de imagen por espectrometría de masas para crear su mapa, escaneando secciones del tejido cerebral y generando información detallada sobre la ubicación de diferentes lípidos. Se analizaron 172 tipos de lípidos en 109 cortes de cerebro de 11 ratones, lo que resultó en aproximadamente 7 millones de mediciones que se combinaron en una reconstrucción 3D utilizando herramientas de aprendizaje automático desarrolladas específicamente para el proyecto.

El resultado fue un atlas que reveló 539 territorios químicamente distintos, que los investigadores denominaron "lipizones". Cada lipizón presenta una combinación característica de lípidos, creando una firma química reconocible. Muchos de estos territorios corresponden a estructuras cerebrales y tipos de células ya establecidos, mientras que otros revelan relaciones inesperadas entre grupos de cuerpos celulares nerviosos y regiones distantes conectadas por sus fibras.

Un hallazgo sorprendente fue la identificación de diferencias dentro de partes del cerebro que se habían considerado relativamente uniformes, como la materia blanca. En lugar de tener una composición química homogénea, esta área contiene numerosas zonas lipídicas distintas, lo que sugiere que las células que producen mielina son químicamente más variadas de lo que sus genes indicarían.

Además, el atlas proporcionó nuevos conocimientos sobre cómo la composición química del cerebro cambia durante el embarazo. Los investigadores observaron cambios significativos en la composición de lípidos en varias regiones del cerebro de ratones embarazados, que fueron más pronunciados que las diferencias típicas entre machos y hembras. Estos cambios sugieren que el cerebro se ajusta a las demandas cambiantes del cuerpo durante el embarazo.

El Lipid Brain Atlas está disponible de forma gratuita en línea, permitiendo a los científicos de todo el mundo explorar este aspecto de la biología cerebral que ha sido difícil de estudiar. Al combinar la información sobre lípidos con mapas genéticos y celulares existentes, se puede obtener una comprensión más completa de cómo está organizado el cerebro y cómo su química cambia a lo largo del tiempo.