El año 2025 ha sido extraordinario para las neurociencias. Dos proyectos internacionales han publicado mapas cerebrales que ya están cambiando la forma en que comprendemos el funcionamiento del cerebro de los mamíferos.
El mapa estructural: un milímetro cúbico de complejidad increíble
En abril de 2025, el consorcio MICrONS (Machine Intelligence from Cortical Networks) presentó la reconstrucción más detallada jamás realizada de una porción del cerebro de un mamífero. Los resultados, publicados en diez artículos en la revista Nature, representan nueve años de trabajo y la colaboración de más de 150 investigadores del Allen Institute, el Baylor College of Medicine y la Universidad de Princeton.
Cifras récord
Los investigadores cartografiaron una muestra de corteza visual de ratón de un milímetro cúbico, aproximadamente del tamaño de un grano de arena. A pesar de sus dimensiones diminutas, este fragmento de tejido cerebral contenía alrededor de 200.000 células cerebrales, de las cuales entre 82.000 y 84.000 eran neuronas, conectadas entre sí a través de más de 523 millones de sinapsis.
Además, lograron trazar en detalle tridimensional más de 4 kilómetros de axones, las “autopistas” de conexión del cerebro. Estas cifras convierten al mapa MICrONS en el más detallado jamás creado para un cerebro de mamífero.
Cómo se creó
La elaboración del mapa requirió una combinación sin precedentes de tecnologías. Antes de extraer el tejido, los investigadores registraron la actividad de 76.000 neuronas mientras el ratón observaba clips de vídeo, incluidos fragmentos de películas como The Matrix.
Posteriormente, el tejido fue cortado en aproximadamente 28.000 capas ultrafinas y fotografiado con microscopios electrónicos de altísima resolución. Algoritmos de inteligencia artificial trazaron automáticamente neuronas y conexiones en tres dimensiones, mientras que neurocientíficos refinaron manualmente los datos para garantizar la máxima precisión.
En 1979, el premio Nobel Francis Crick había escrito que sería inútil pedir “el diagrama exacto de las conexiones de un milímetro cúbico de tejido cerebral”. Lo que parecía imposible es hoy una realidad.
El mapa funcional: cómo el cerebro toma decisiones
En septiembre de 2025, el International Brain Laboratory (IBL), una colaboración de 22 laboratorios distribuidos entre Europa y Estados Unidos, publicó en Nature el primer mapa completo de la actividad cerebral durante el proceso de toma de decisiones en un mamífero.
Una escala sin precedentes
El proyecto monitoreó la actividad de más de 600.000 neuronas a través de 279 regiones cerebrales en 139 ratones, cubriendo aproximadamente el 95 % del volumen total del cerebro murino.
Como explicó Alexandre Pouget, cofundador del IBL e investigador de la Universidad de Ginebra, esta es la primera vez que se produce un mapa completo de la actividad de neuronas individuales durante la toma de decisiones.
El experimento y el descubrimiento
El experimento era aparentemente sencillo: los ratones debían girar una rueda hacia la dirección de un círculo que aparecía brevemente en una pantalla para recibir una recompensa de agua azucarada. Durante el experimento, sondas ultrafinas llamadas Neuropixels registraron simultáneamente la actividad de cientos de neuronas en diferentes regiones cerebrales.
Los resultados desafiaron las teorías tradicionales, que preveían un recorrido lineal: desde la corteza visual que reconoce la imagen, pasando por la corteza prefrontal que procesa la decisión, hasta las regiones motoras que controlan el movimiento.
En cambio, los investigadores descubrieron que el proceso de toma de decisiones involucra prácticamente a todo el cerebro de forma coordinada y distribuida. Como comentó Matteo Carandini, del University College London y miembro destacado del IBL, se encontraron señales de decisión y señales relacionadas con información previa en muchas más regiones cerebrales de lo que se habría imaginado.
La actividad neuronal durante la recompensa “iluminó el cerebro como un árbol de Navidad”, con señales que se propagaban por áreas tradicionalmente asociadas solo al movimiento y no a la cognición.
Por qué estos descubrimientos son importantes
Para la medicina
Muchas enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson, el autismo y la esquizofrenia están relacionadas con alteraciones en los circuitos cerebrales. Gracias a mapas estructurales y funcionales tan detallados, los científicos ahora pueden comparar cerebros sanos y enfermos para identificar con precisión qué conexiones se modifican o se deterioran en las patologías.
Como explicó Sebastian Seung, de la Universidad de Princeton y colíder del proyecto MICrONS, las tecnologías desarrolladas ofrecen por primera vez la posibilidad real de identificar patrones anómalos de conectividad que dan origen a los trastornos, lo que podría conducir al desarrollo de fármacos más específicos y con menos efectos secundarios.
Para la inteligencia artificial
Las redes neuronales artificiales modernas se inspiran en los cerebros biológicos, pero de forma muy abstracta. Un mapa real de las conexiones puede sugerir nuevos modelos y estrategias para algoritmos de inteligencia artificial más eficientes. El proyecto MICrONS ya ha contribuido al desarrollo del campo emergente de la NeuroAI, que aplica principios neurocientíficos a la inteligencia artificial.
Para la colaboración científica
Como subrayó Ila Fiete, del MIT y miembro del IBL, estructurar una colaboración capaz de recopilar un gran conjunto de datos estandarizados —imposible de obtener para un solo laboratorio— representa una dirección revolucionaria para las neurociencias de sistemas, orientando el campo hacia un modelo hipercollaborativo similar al que impulsó avances decisivos en la física de partículas y la genética humana.
A pesar de los resultados extraordinarios, aún queda mucho camino por recorrer. El mapa MICrONS representa solo alrededor de una milésima parte del cerebro completo de un ratón, que a su vez es unas 500 veces más grande que el milímetro cúbico cartografiado. El cerebro humano es aproximadamente 1.000 veces mayor que el de un ratón, con 86.000 millones de neuronas y potencialmente cientos de billones de conexiones.
Sin embargo, los investigadores se muestran optimistas. Las tecnologías desarrolladas se han vuelto mucho más rápidas y eficientes en los últimos años. El programa BRAIN CONNECTS, financiado por los National Institutes of Health, ya está trabajando para ampliar estos resultados, con científicos que están mapeando los conectomas de diversas especies, desde moscas de la fruta hasta macacos y seres humanos.
El año 2025 quedará en la historia como el momento en que las neurociencias dieron un salto cuántico. Con el mapa estructural más detallado jamás obtenido y el primer mapa funcional completo de la actividad cerebral durante la toma de decisiones, disponemos ahora de herramientas sin precedentes para comprender cómo funciona el cerebro.
Estos descubrimientos no solo amplían nuestro conocimiento del funcionamiento cerebral, sino que también ofrecen poderosos instrumentos para combatir las enfermedades neurológicas, inspirar nuevas tecnologías y acercarnos al objetivo más ambicioso: comprender cómo nuestros cerebros generan pensamientos, emociones y conciencia.
Fuentes
Proyecto MICrONS (abril de 2025):
The MICrONS Consortium. (2025). Nature. DOI: 10.1038/s41586-025-08790-w
Princeton University News Release, 9 de abril de 2025
International Brain Laboratory (septiembre de 2025):
International Brain Laboratory et al. (2025). A brain-wide map of neural activity during complex behaviour. Nature, 645, 177–191. DOI: 10.1038/s41586-025-09235-0
Findling, C., Hubert, F., IBL et al. (2025). Brain-wide representations of prior information in mouse decision-making. Nature, 645, 192–200. DOI: 10.1038/s41586-025-09226-1
MICrONS Explorer: https://www.microns-explorer.org