Impresionantes imágenes de 1mm de cerebro

Fragmento del cerebro analizado. Se aprecia la posición de las neuronas, que  aparecen en colores según su tamaño. Foto Google Resarch & Lichtman Lab/Harvard University

Científicos lograron hacer el mapa de solo un milímetro de cerebro llegando a un detalle nunca logrado, revelando nuevos patrones de conexiones entre las células cerebrales, neuronas, así como células que se envuelven entre ellas formando nudos y pares de neuronas que casi son la imagen una de la otra.

El mapa en 3D cubre solo un milímetro cúbico, es decir un millonésimo de todo el cerebro y miren lo que contiene: cerca de 57 000 células y 150 millones de sinapsis, esas conexiones entre neuronas. Incorpora1.4 petabytes de datos.

Es tanto que tiene asombrados a los científicos, es tal la información que no saben cómo van a trabajar con tanta complejidad, como dijo el coautor Viren Jain, neurocientífico de Google en Mountain View, California, citado por Nature.

El fragmento de cerebro fue tomado de una mujer de 45 años cuando se sometió a una cirugía para tratar su epilepsia. Era parte de la corteza, área del cerebro relacionada con el aprendizaje, la resolución de problemas y el procesamiento de señales sensoriales.

Esa muestra fue sumergida en preservantes y teñida con metales pesados para ver con mayor facilidad las células. Luego el neurocientífico Jeff Lichtman, de Harvard University, y colegas, cortaron el pedacito de cerebro en unas 5000 rebanadas de solo 34 nanómetros de grosor, que podían ser tomadas en imágenes mediante microscopios de electrones.

El equipo de Jain desarrolló modelos de inteligencia artificial que podían reunir las imágenes de microscopio para reconstruir la muestra completa en 3D. "Recuerdo ese momento haciendo el mapa y mirando una sola sinapsis del cerebro de esa mujer, luego haciendo zoom en esos otros millones de pixeles. Se sintió algo espiritual", dijo Jain.

De blanco se aprecia una sola neurona con 5600 axones (azules)que la conectan. La sinapsis que hacde esas conexiones aparece en verde. Imagen Google Research & Lichtman Lab/Harvard University

Crearon el mapa más exacto de la Tierra

Las dos caras del nuevo mapa de la Tierra. Foto Gott-Vanderbei-Goldberg

No ha sido tarea sencilla a pesar de los grandes cartógrafos que la han emprendido.Un mapa en 2D de la Tierra tiene sus truculencias, como que a veces queda una región más grande que la otra. Algunos ponen a Groenlandia del mismo tamaño de África que en realidad es 14 veces más grande.

Son mapas que usan matemáticas para poder ser plasmados y presentar nuestro planeta con sus océanos y continentes. Por ejemplo, si se usa una proyección de Mercator, creada por Gerardus Mercator en 1569 para crear mapas de la superficie terrestre,  se presenta aquella aberración geográfica.

En otros cambian las formas y varían las distancias, las líneas rectas se curvan... y así.

Eso es lo que soluciona un nuevo mapa, el más exacto creado a la fecha, un mapa plano en 2D de la superficie terrestre. Tiene dos caras que se pueden superponer, ver una encima y voltear para observar la continuación. Para algunos es un inconveniente, pero también se pueden presentar por separado.

Fue crerado por J. Richard Gott, profesor emérito de Astrofísica en Princeton University. "Puede ser impreso de frente-atrás en una sola página de revista, listo para que el lector lo recorte", indicó en un comunicado.

El otro autor fue David Goldberg, profesor de Física en Drexel University en Philadelfia (Estados Unidos).

Los dos crearon un sistema para clasificar los mapas existentes en 2D y hallaron seis tipos de distorsiones.: formas locales, áreas, distancias, flexión (curvaturas), oblicuidad y cortes fronterizos.

"No se puede hacer un mapa perfecto en un mapa plano de la Tierra. Uno que sea bueno en una cosa puede no serlo al mostrar otras", indicó Gott.

El mejor de los analizados bajo aquellos parámetros fue el Winkel Tripel, originado en 1921 por el cartógrafo alemán Oswald Winkel ( es el que usa la National Geographic). Tiene sin embargo un problema de límites.

Entonces se dieron a la tarea de crear uno que superara todos esos problemas, el mapa tipo torta, que tomó ideas de otros. Fue presentado el 15 de febrero en el portal pre print arXiv, que puede ser visto, como dije, lado a lado o espalda contra espalda.

"Si usted fuera una hormiga podría pasar de un lado al otro. Tenemos continuidad sobre el ecuador", explicó Gott.

Tiene asimismo menos errores de distancia que otros mapas, de apenas 22,2 % frente a números mayores de los otros. Y las áreas en el borde ecuatorial son solo 1.57 veces más grandes que las del centro.

Increíble: un río de 1600 kilómetros debajo de Groenlandia

El río fluye del centro al norte de Groenlandia. Imagen Chambers et al

Quién creyera, pero la Tierra tiene aún sitios inexplorados. Bajo Groenlandia hay una gruesa capa de roca, de kilómetros de espesor y a lo largo de esta existe un valle que… puede contener un río subterráneo de 1600 kilómetros.

Sí, un río que transporta agua de Groenlandia central a la costa norte.

Las misiones aéreas de exploración han hecho un mapa del valle debajo del hielo, pero las imágenes de radar tenían vacíos, según Christopher Chambers, investigador de Hokkaido University en Sapporo, Japón.

Para tener una mejor imagen, Chambers y colegas diseñaron simulaciones para explorar el valle a distintas profundidades y modelaron cómo el agua podía derretirse de la superficie de un glaciar hacia las profundidades, tal vez creando un río.

Los hallazgos fueron presentados en la American Geophysical Union (AGU).

Los mapas de radar mostraron que el piso del valle estaban nivelados a entre 300 y 500 metros de profundidad debajo del nivel del mar, algo inusual para un accidente geográfico tan largo.

Modelaron el valle, removieron los datos que faltaban, cuando tenían un valle continuo y abierto pusieron Groenlandia en una simulación e incorporaron un punto conocido en las profundidades y encontraron que ese punto generaba suficiente flujo de agua a través del valle, desde el centro hasta el norte.

Si se tiene una profundidad de unos 500 metros, el agua fluye enteramente por el valle y sale en el fjord Petermann. Son más de 1600 kilómetros, dijo Chambers, citado por LiveScience.

El río oscuro, así lo denominaron pues corre en la oscuridad de las profundidades debajo de Groenlandia.