Los investigadores publican el mayor conjunto de datos de grabaciones de Neuropixels jamás recopilados

A partir de 300.000 neuronas de ratón, los científicos esperan deducir cómo el cerebro impulsa el comportamiento. Un nuevo lanzamiento disponible públicamente conjunto de datos es el más grande de su tipo y representa miles de millones de pulsos eléctricos en fracciones de segundo que comprenden el lenguaje de información del cerebro. A partir de esta colección masiva de actividad celular, los científicos esperan decodificar los cálculos neuronales que subyacen al comportamiento.

El conjunto de datos se recopiló utilizando Neuropixels, sondas de silicio ultrafinas capaces de medir la actividad de cientos de neuronas a la vez. Antes del advenimiento de tales tecnologías, los científicos solo podían escuchar a escondidas un puñado de neuronas individuales a la vez. «Es como tratar de deducir las reglas de un juego deportivo desconocido simplemente observando a un jugador», dijo el neurocientífico del Instituto Allen, Corbett Bennett, Ph.D., quien formó parte del equipo que dirigió la creación del conjunto de datos. «La gente ha descubierto cosas realmente valiosas e interesantes con ese método. Pero ahora que podemos registrar a partir de 1000 neuronas en cada experimento, estamos viendo mucho más del campo y podemos determinar algunas piezas más de las reglas del juego», dijo Bennett.

A los ratones se les mostró un serie de imágenes y se entrenó para lamer un pico cuando esa serie cambió: la imagen de «bicho raro». Mientras el animal realizaba su tarea, seis neuropíxeles las sondas registraron la charla eléctrica de más de mil neuronas en acción a través de varias áreas del cerebro del ratón.

«Lo sorprendente es que la gente realmente no piensa en los ratones como muy inteligentes, pero pueden hacer tareas realmente complejas», dijo Séverine Durand, Ph.D., neurocientífica en el Programa MindScope del Instituto Allen.

Si bien la capacidad de un ratón para distinguir una imagen de otra puede parecer esotérica, los científicos esperan extrapolar información más amplia del conjunto de datos. El conjunto de actividad eléctrica representa lo que llaman un «ciclo de percepción-acción»: cómo lo que se percibe conduce a una acción. Los datos resumen cómo el cerebro procesa la información visual que proviene de los ojos, cómo el animal da sentido a lo que ve el ratón, cómo decide el ratón realizar una acción (lamer o no lamer) y cómo traduce esa decisión en movimiento. .

«Esperamos capturar la huella de percepcion en esta actividad neuronal», dijo Shawn Olsen, Ph.D., investigador del Programa MindScope del Instituto Allen que ayudó a dirigir la recopilación y el análisis de datos.

El conjunto de datos incluye actividad recopilada de unas pocas docenas de regiones diferentes del cerebro, la mayoría de las cuales están involucradas en el procesamiento de información visual. En la próxima fase de recopilación de datos, el equipo planea expandirse a otras áreas del cerebro, como las que coordinan el movimiento. El conjunto de datos también incluye actividad neuronal de ratones que estaban viendo imágenes pero a los que no se les pidió que realizaran ninguna tarea, así como ratones expuestos a imágenes completamente nuevas. La forma en que el cerebro distingue la novedad de las imágenes familiares es un proceso fascinante pero aún poco conocido, dijo Olsen.