Los videojuegos abren ‘nuevas fronteras en la neurociencia’

Investigadores de la Universidad de Queensland aplicaron un algoritmo de un videojuego para estudiar la dinámica de las moléculas en las células cerebrales vivas.

Al Dr. Tristan Wallis y al profesor Frederic Meunier del Instituto del Cerebro de Queensland en la Universidad de Queensland se les ocurrió la idea durante el cierre durante COVID-19 pandemia.

“Los videojuegos de combate utilizan un algoritmo muy rápido para rastrear la trayectoria de las balas, a fin de garantizar que se alcance el objetivo correcto en el campo de batalla en el momento adecuado”, dijo el Dr. Wallis. “La tecnología está optimizada para ser muy precisa, por lo que el experimento parece lo más realista posible. Pensamos que se podría usar un algoritmo similar para analizar las moléculas rastreadas que se mueven dentro de una célula cerebral”.

Hasta ahora, la tecnología solo ha sido capaz de detectar y analizar partículas en el espacio, no cómo se comportan en el espacio y el tiempo.

“Los científicos usan microscopía de superresolución para examinar las células cerebrales vivas y registrar cómo se agregan las diminutas moléculas dentro de ellas para realizar funciones específicas”, dijo el Dr. Wallis. “Las proteínas individuales rebotan y se mueven en un entorno aparentemente caótico, pero cuando observas estas moléculas en el espacio y el tiempo, empiezas a ver el orden dentro de este caos. Fue una idea emocionante, y funcionó”.

Imágenes de súper resolución de Syntaxin 1A en archivo plasma membrana. Crédito: los autores

El Dr. Wallis utilizó herramientas de codificación para crear un algoritmo que ahora utilizan muchos laboratorios para recopilar datos valiosos sobre la actividad de las células cerebrales.

“En lugar de rastrear las balas de los villanos de los videojuegos, aplicamos el algoritmo para observar cómo se agrupan las partículas: cuáles, cuándo, dónde, durante cuánto tiempo y con qué frecuencia”, dijo el Dr. Wallis. “Esto nos brinda nueva información sobre cómo las moléculas realizan funciones críticas dentro de las células cerebrales y cómo estas funciones pueden verse interrumpidas durante el envejecimiento y la enfermedad”.

El profesor Meunier dijo que el impacto potencial de este enfoque era exponencial.

“Nuestro equipo ya está utilizando tecnología para recopilar pistas valiosas sobre proteínas como la sintaxina-1A, que es esencial para la comunicación dentro de las células cerebrales”, dijo el profesor Meunier. Otros investigadores también lo están aplicando a diferentes preguntas de investigación. Y estamos colaborando con matemáticos y estadísticos de la Universidad de Queensland para expandir cómo podemos usar esta tecnología para acelerar el descubrimiento científico”.

El profesor Meunier dijo que era gratificante ver el impacto de una idea simple.

“Usamos nuestra creatividad para resolver un desafío de investigación al fusionar dos mundos no relacionados de alta tecnología, videojuegos y microscopía de súper resolución”, dijo. “Nos ha llevado a nuevas fronteras en la neurociencia”.

Referencia: “Análisis de nanocluster derivado de vía hiperresuelta mediante indexación espaciotemporal” por Tristan B. Wallis, Anmin Jiang, Kyle Young, Hui Ho, Kei Kudo, Alex J. Rachel S. Gormal y Frederic A. Monnier, 8 de junio de 2023, disponible aquí. Comunicaciones de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41467-023-38866-y