Loading...
Loading...
2 mins de lectura
Un estudio pionero que utilizó modelos de inteligencia artificial reveló cómo el cerebro ha evolucionado durante 320 millones de años, identificando similitudes entre aves y mamíferos. Estos hallazgos no solo aportan nuevas perspectivas sobre la inteligencia y la cognición, sino que también abren nuevas posibilidades para el estudio y tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson.
El cerebro humano, una de las estructuras más fascinantes y complejas de la naturaleza, tiene sus raíces en un pasado evolutivo que se remonta cientos de millones de años. Un estudio reciente, liderado por el equipo del Prof. Stein Aerts del Centro de Investigación de Cerebro y Enfermedades de VIB-KU Leuven en Bélgica, ha utilizado modelos de aprendizaje profundo impulsados por inteligencia artificial para explorar cómo ha evolucionado el cerebro a lo largo de 320 millones de años. Publicado en la revista Science, este trabajo no solo arroja luz sobre los mecanismos que han dado forma a la inteligencia y la cognición en diversas especies, sino que también ofrece herramientas prometedoras para entender mejor las enfermedades neurológicas.
Los investigadores analizaron los códigos regulatorios que controlan la actividad genética en células cerebrales de humanos, ratones y pollos. Estos códigos, que actúan como interruptores para activar o desactivar genes, determinan cómo funcionan las células cerebrales. Utilizando técnicas de deep-learning, el equipo entrenó modelos de inteligencia artificial para decodificar estas instrucciones genéticas, descubriendo que algunos tipos de neuronas han permanecido prácticamente inalterados durante más de 320 millones de años, lo que sugiere una conservación evolutiva notable. Por otro lado, otros tipos de células han experimentado cambios significativos, adaptándose a las necesidades específicas de cada especie.
Un hallazgo particularmente significativo fue que ciertas neuronas en aves comparten códigos regulatorios con las neuronas de capas profundas en la neocorteza de los mamíferos, la región del cerebro asociada con funciones cognitivas avanzadas. Este descubrimiento sugiere que la inteligencia y la cognición pueden haberse desarrollado a partir de mecanismos evolutivos compartidos, a pesar de las diferencias anatómicas entre los cerebros de aves y mamíferos. El uso de inteligencia artificial no solo ha permitido comparar genomas entre especies para identificar códigos regulatorios conservados y divergentes, sino que también ha abierto nuevas oportunidades en el estudio de trastornos neurológicos. En investigaciones previas, el equipo de Aerts demostró que los códigos regulatorios de ciertos estados celulares del melanoma se conservan entre mamíferos y peces cebra, lo que les permitió identificar variantes genéticas asociadas con esta enfermedad. Ahora, sus modelos están siendo utilizados para estudiar enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer, analizando la relación entre variantes genéticas y rasgos cognitivos. Al predecir qué mutaciones genéticas afectan la función cerebral, los investigadores pueden desarrollar estrategias más efectivas para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Además, estos modelos pueden analizar genomas para detectar la presencia o ausencia de tipos celulares específicos en cualquier especie, lo que ofrece una herramienta poderosa para el estudio de la evolución y la medicina. Este avance en el análisis genético y la regulación celular no solo profundiza nuestra comprensión de la evolución del cerebro, sino que también tiene aplicaciones médicas de gran relevancia. A medida que los científicos amplíen estos modelos a una mayor variedad de especies y estados patológicos humanos, se espera obtener nuevas perspectivas sobre el funcionamiento del cerebro y su relación con la genética a lo largo de la historia evolutiva.