Conectoma (II): La retina

El conectoma es el mapa de las conexiones nerviosas. En el cerebro se realiza basándose en la técnica DTI que proporciona un mapa de gran escala en el que las neuronas y sinapsis no están representadas. Persiguiendo la representación de estas, se están usando avanzadas técnicas de microscopía. Y para empezar, un equipo de científicos en la organización Eyewire ha elegido un sistema más simple que el cerebro: la retina. La retina La estructura básica de la retina se conoce desde los tiempos de Santiago Ramón y Cajal. Consiste en varias capas de células: fotorreceptores, células horizontales, células amacrinas, células bipolares y células ganglionares. Eyewire La retina constituye un modelo ideal para establecer un mapa detallado de todas las neuronas y sus sinapsis, un conectoma. La reconstrucción del conectoma del gusano C. Elegans duró una docena de años pese a solo tener 302 neuronas. Para ello se usó una técnica llamada Serial electron microscopy (EM). Consiste en una fina cuchilla de diamante que corta una capa del tejido a observar. A continuación, el microscopio realiza una toma y se vuelve a cortar el tejido. Superpuestas las imágenes, se obtiene un resultado tridimensional del tejido. Una versión mejorada ha acelerado el proceso de adquisición de imágenes. Se trata de Serial block face scanning electron microscopy (SBEM). El instituto Max Planck en Alemania ha sido capaz de mejorar el proceso haciéndolo 50 veces más rápido. Para ello han desarrollado una herramienta llamada KNOSSOS que trabaja de forma semiautomática. Usando esta técnica, se ha procedido a escanear un volumen retiniano de 350×300×60 μm3 que ocupa 1 terabyte de datos. Pero el problema fundamental no es la adquisición de imágenes, sino su análisis. Para ello, en el MIT se ha establecido el programa EYEWIRE de análisis de los datos recogidos. El objetivo es detectar, seguir e identificar completa e inequívocamente cada una de las neuronas de la imagen así como sus conexiones o sinapsis. El programa realiza automáticamente la detección de las neuronas. Pero se pierde. Para ayudar al programa, se necesita la colaboración de personas que ayuden al programa a seguir su análisis. El programa aprende y se espera que cada vez resuelva más imágenes conflictivas.

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