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Detectan estructura casi exacta del cerebro humano

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Detectan estructura casi exacta del cerebro humano

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Sin necesidad de abrir la cabeza y a través de un modelo matemático de difusión de moléculas de agua o hidrógeno, un grupo de científicos mexicanos logró detectar la estructura casi exacta del cerebro humano vivo. 

 
Bajo la dirección del doctor Alonso Ramírez Manzanares, José Luis Marroquín y Mariano Rivera, en colaboración con dos investigadores de la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, los especialistas del Centro de Investigación en Matemáticas presentaron el proyecto Empirical Diffusion and Direction Distributions to Estimate White Matter Microstructure, que los hizo merecedores al primer lugar human brainen en el White Matter Modelling Challenge 2015, en Nueva York.
 
Ramírez Manzanares detalló que el concurso, organizado por la Universidad de Harvard y la Universidad Colegio de Londres, consistió en detectar la estructura de materia blanca cerebral mediante el ajuste de modelos matemáticos.
 
Los organizadores entregaron a cada uno de los equipos varias imágenes de resonancia magnética del cerebro en seis posiciones (lo que se conoce como seis “boxeles”), y ellos debían describir la estructura, orientación, dispersión y radios de los axones, es decir, las conexiones neuronales.
 
Cada grupo analizó las imágenes y propuso el mejor modelo matemático y la herramienta computacional ideal para procesarlo.
 
“Los organizadores nos dieron el 75 por ciento de la información de lo que estaba ocurriendo en el cerebro, y nosotros con nuestro modelo teníamos que predecir el otro 25 por ciento. Nosotros sometimos el trabajo y obtuvimos la mejor predicción sobre las propiedades de tejido”, explicó.
 
El investigador compartió que en se realizan trabajos constantes en el área de imágenes médicas aplicando modelos para estimar las estructuras de materia blanca cerebral, por lo que el proyecto que presentaron partió de la premisa de modificar el modo de pensar para resolver el problema.
 
Detalló que “lo que hicimos esta vez fue cambiar un poco la manera de pensar, porque normalmente se propone cierta distribución de probabilidad sobre las propiedades del tejido, por ejemplo, el radio de los axones al suponer una medición para encontrar su orientación; pero esta vez cambiamos nuestro pensamiento y dijimos que no íbamos a imponer un valor, sino que dejamos que el método computacional y el modelo matemático tuvieran la posibilidad de contestar”.
 
Agregó que se trabajó con variables como la orientación, la dispersión, el movimiento de moléculas de agua a lo largo de los manojos o su perpendicular, a fin de que el método indicara la distribución de la materia blanca, de ahí que el proyecto se titulara “Una distribución de probabilidad empírica sobre los parámetros del tejido”.
 
El experto indicó que este procesamiento de imágenes permite detectar enfermedades relacionadas con la conectividad del cerebro, como alzhéimer o párkinson, a través de la lectura de las propiedades del tejido, como la orientación de sus estructuras fibrosas (Con información de Conacyt).
 

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