Una nueva teoría del desarrollo del cerebro podría tener importantes implicaciones para la IA

Actualizado hace 5 minutos

Neurocientíficos del Laboratorio Cold Spring Harbor (Estados Unidos) han encontrado una respuesta sorprendentemente simple a cómo se desarrolla el cerebro que podría tener implicaciones de gran alcance para la biología y la inteligencia artificial, en un trabajo que se recoge en 'Neuron'.

Stan Kerstjens, investigador posdoctoral en el laboratorio del profesor Anthony Zado, plantea la cuestión en términos de información posicional. "Lo único que una célula 've' es a sí misma y a sus vecinas", explica. "Pero su destino depende de dónde se encuentre. Una célula en el lugar equivocado se convierte en algo inadecuado, y el cerebro no se desarrolla correctamente. Por lo tanto, cada célula debe responder a la pregunta de dónde está y en qué necesita convertirse". De esta forma, Kerstjens, Zador y colaboradores de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) y de la ETH de Zúrich (Suiza) propusieron una nueva teoría sobre cómo se organiza el cerebro durante el desarrollo.

Durante mucho tiempo, los investigadores creyeron que las células intercambiaban información posicional principalmente mediante señalización química.

Esto funciona bien cuando se trata de unas pocas células, explica Kerstjens. Pero el cerebro no son unas pocas células. Son miles de millones de neuronas, cada una necesita llegar al lugar exacto. Las señales químicas solo pueden viajar una distancia determinada antes de desvanecerse. Sin embargo, no se tenía claro cómo saben dónde están automáticamente las células en las profundidades de un cerebro en crecimiento.

La respuesta, propone Kerstjens, es muy cercana. "Consideremos cómo las poblaciones humanas se extienden por un país a lo largo de generaciones", dice. "Los descendientes se asientan cerca de sus padres, por lo que las personas con ascendencia común acaban en regiones vecinas, creando estructuras geográficas a gran escala sin comunicación a larga distancia. Argumentamos que un principio similar opera en el cerebro en desarrollo. Las células que descienden del mismo progenitor tienden a permanecer cerca unas de otras".

Para comprobar esta teoría, Kerstjens y sus colaboradores construyeron lo que denominan un "modelo basado en linaje de información posicional escalable". Comenzaron con cálculos teóricos. Luego, probaron su hipótesis a escala analizando la expresión génica individual y grupal en cerebros de ratones en desarrollo. Finalmente, confirmaron sus resultados en el pez cebra, demostrando que el modelo puede utilizarse en cerebros de diferentes tamaños. Kerstjens asegura que el modelo respalda la idea de que la señalización química funciona en conjunto con un mecanismo basado en el linaje para transmitir información posicional. Y aunque su trabajo se centra en el cerebro, la teoría podría aplicarse a muchos otros tipos de tejido en desarrollo, incluyendo tumores. Incluso podría tener implicaciones para los modelos de IA autorreplicantes que transmiten información de una generación a la siguiente, tal como lo hacen nuestras propias células cerebrales.