La neurociència enceta un nou capítol amb la publicació del mapa més detallat i complex del cervell d'un ratolí mai realitzat. Aquesta fita, possible gràcies a un model d'intel·ligència artificial anomenat Cell Transformer, no només confirma estructures cerebrals ja conegudes sinó que revela un mosaic de més de 1.300 regions i subregions, moltes d'elles cartografiades per primera vegada. Aquesta novetat, publicada aquest dimarts a la prestigiosa revista Nature, promet ser la brúixola que guiarà la investigació neurològica en les pròximes dècades.
El que diferencia aquesta cartografia de les seves predecessores és el seu mateix fonament: és un mapa construït íntegrament per dades, lliure de la interpretació subjectiva humana. Desenvolupat per un equip de científics de la Universitat de Califòrnia, San Francisco (UCSF) i de l'Institut Allen de Seattle, el model s'ha alimentat de dades massives de transcriptòmica espacial. Aquesta tècnica permet localitzar on s'expressen gens específics en el teixit cerebral, oferint una visió molecular de la seva organització.
Fins ara, els mapes cerebrals s'elaboraven sovint a partir de l'anotació d'experts, que delineaven les regions basant-se en el coneixement existent. Cell Transformer, però, funciona d'una manera radicalment diferent. El model analitza les relacions i les connexions moleculars entre cèl·lules properes per traçar límits de manera objectiva. La investigadora Bosiljka Tasic, doctora en Genètica Molecular de l'Institut Allen i coautora de l'estudi, ho il·lustra amb una analogia clara: "És com passar d'un mapa que només mostra continents i països a un que mostra estats, ciutats i fins i tot barris.
Aquesta nova parcel·lació, basada únicament en dades, ens desvetlla subregions del cervell del ratolí que fins ara ens havien passat desapercebudes. I, basant-nos en dècades de neurociència, sabem que aquestes noves regions corresponen a funcions cerebrals especialitzades que estan per descobrir".
El cor d'aquest avenç és el model Cell Transformer, una eina d'IA que comparteix els mateixos principis arquitectònics que models de llenguatge com el ChatGPT. El professor Reza Abbasi-Asl, de la UCSF i autor principal de l'estudi, ho explica així: "Els transformers són excepcionals per comprendre el context.
Mentre que el ChatGPT analitza la relació entre les paraules d'una frase per predir la següent, el nostre Cell Transformer analitza la relació entre les cèl·lules que es troben properes en l'espai. L'algorisme aprèn a predir les característiques moleculars d'una cèl·lula basant-se en el seu entorn local, i aquesta capacitat és la que li permet crear un mapa detallat de l'organització general del teixit".
Aquesta capacitat contextual permet a la IA discernir patrons i estructures que l'ull humà no pot captar en un mar de dades moleculars. El model no només reprodueix amb fidelitat estructures ben establertes com l'hipocamp, clau per a la memòria i l'aprenentatge, sinó que també revela una complexitat insospitada en zones menys explorades. Un dels descobriments més rellevants és la detecció de noves subregions dins del nucli reticular del mesencèfal, una àrea cerebral implicada en l'inici i l'alliberament del moviment. Aquest nivell de detall sense precedents obre la porta a investigacions molt més precises.
El mapa actua com un full de ruta que permetrà als científics vincular funcions específiques, comportaments i estats de malaltia amb regions cel·lulars més petites i exactes. En lloc d'estudiar una àrea àmplia del cervell associada a una malaltia, ara es podran investigar subregions concretes, accelerant la comprensió de trastorns neurològics i el desenvolupament de teràpies més dirigides.
En definitiva, aquest treball no només representa un catàleg anatòmic exquisit del cervell del ratolí, sinó que valida un nou mètode per a l'exploració científica: l'ús d'IA per descobrir, de forma autònoma i basant-se únicament en dades, els principis d'organització de sistemes biològics complexos. El camí per desxifrar el cervell humà, encara més intricat, acaba de guanyar un aliat tecnològic de poder insospitat.