Qué es un conectoma y para qué sirve: del gusano de 302 neuronas al milímetro cúbico de cerebro humano
Qué es un conectoma y para qué sirve: el mapa de todas las conexiones de un sistema nervioso, desde el gusano C. elegans en 1986 hasta la mosca, el ratón y un fragmento de cerebro humano.
Qué es un conectoma y para qué sirve tiene una respuesta corta: es el mapa de todas las conexiones entre las neuronas de un sistema nervioso, y sirve para entender cómo un cerebro convierte lo que percibe en lo que hace. La respuesta larga empieza en 1986 con un gusano de un milímetro y llega, por ahora, a un trocito de cerebro humano del tamaño de medio grano de arroz.
El tema vuelve cada cierto tiempo por la vía más llamativa, la de copiar una mente en un ordenador. El canal de divulgación Kurzgesagt le dedicó en noviembre de 2025 el vídeo «¿Podemos transferir la mente y vivir para siempre?». Antes de llegar ahí, conviene saber qué se ha mapeado de verdad.
Qué es un conectoma: un plano de cableado
Una neurona recibe señales por sus dendritas y las envía por su axón. El punto donde el axón de una toca a otra se llama sinapsis. Un conectoma recoge cada neurona, cada sinapsis y el sentido en que va la señal. Pensemos en el plano eléctrico de un edificio: indica qué cable va a qué enchufe, aunque no diga qué aparatos están encendidos.
Para obtenerlo, el tejido se corta en miles de láminas de unas decenas de nanómetros, se fotografía cada una con un microscopio electrónico y luego se sigue cada neurona de imagen en imagen. Hoy ese seguimiento lo hace un software de inteligencia artificial, y personas que corrigen sus errores a mano.
Del gusano a la mosca
El primer conectoma completo fue el del nematodo Caenorhabditis elegans. John White, Eileen Southgate, Nichol Thomson y Sydney Brenner lo publicaron el 12 de noviembre de 1986 en las Philosophical Transactions de la Royal Society: 302 neuronas, unas 5.000 sinapsis químicas, 2.000 uniones con músculos y 600 uniones eléctricas. Se trazó a partir de fotografías de microscopía, en una época sin el software actual.
Tener el mapa no bastó para entender al gusano. El proyecto de código abierto OpenWorm lleva años intentando simularlo entero en un ordenador, con su cuerpo, sus músculos y sus neuronas, y todavía lo presenta como un trabajo en marcha.
El siguiente salto grande llegó en octubre de 2024. El consorcio FlyWire publicó en Nature el cerebro completo de una mosca de la fruta adulta: 139.255 neuronas y 54,5 millones de sinapsis. La corrección manual llevó unos 33 años-persona repartidos entre laboratorios y voluntarios.
El ratón y el ser humano: un milímetro cúbico cada uno
Con mamíferos todavía no hay cerebros enteros, solo fragmentos.
| Mapa | Año | Qué contiene |
|---|---|---|
| C. elegans (gusano entero) | 1986 | 302 neuronas, ~5.000 sinapsis químicas |
| Mosca de la fruta (cerebro entero) | 2024 | 139.255 neuronas, 54,5 millones de sinapsis |
| Corteza humana (1 mm³) | 2024 | ~57.000 células, ~150 millones de sinapsis, 1,4 petabytes |
| Corteza visual de ratón (≈1 mm³) | 2025 | más de 200.000 células, ~500 millones de sinapsis |
El fragmento humano lo reconstruyeron la Universidad de Harvard y Google, y se publicó en Science en mayo de 2024 (Shapson-Coe et al.). Es tejido de corteza temporal que hubo que retirar en una operación de epilepsia. Entre otras cosas, mostró que en ese trozo las células de glía superan a las neuronas en proporción de dos a uno.
El de ratón es del consorcio MICrONS, con el Instituto Allen, Princeton y el Baylor College of Medicine, y salió en Nature en abril de 2025 (MICrONS Consortium). Tiene una particularidad: antes de cortar el tejido, se grabó la actividad de unas 75.000 neuronas mientras el ratón, despierto, miraba imágenes. Así el plano viene acompañado de lo que hacían esos cables.
Para qué sirve un conectoma
El ejemplo más claro viene de la mosca. En el mismo número de Nature, el equipo de Philip Shiu convirtió el conectoma en un modelo de ordenador muy simplificado y activó en él las neuronas del gusto dulce (Shiu et al., 2024). El modelo señaló qué neuronas ponen en marcha la alimentación, y los experimentos con moscas vivas lo confirmaron en buena parte. Un mapa de conexiones, sin más, permitió predecir un comportamiento.
Otros usos son más cotidianos para un neurocientífico: saber qué neuronas reciben información de cuáles, encontrar tipos de células que nadie había descrito o comparar cerebros sanos con cerebros enfermos cuando la técnica lo permita.
Lo que un conectoma no dice
En 2013, Jeff Lichtman, el mismo del mapa humano, firmó con Joshua Morgan un artículo titulado «Why not connectomics?» en el que recogía diez objeciones habituales a estos mapas. Entre ellas, que la estructura no basta para conocer la función, que hay señales que viajan sin pasar por sinapsis y que un mismo circuito puede hacer cosas distintas según el momento.
Esa es también la principal pega para quien sueña con copiar una mente. El informe de Anders Sandberg y Nick Bostrom de 2008 sobre emulación de cerebros ya avisaba de que la química cerebral actúa en escalas que van de menos de un milisegundo a semanas, y que hormonas y neuromoduladores cambian el funcionamiento de la red. Un conectoma es el plano, y el cerebro de una persona tiene unos 86.000 millones de neuronas, unas 600.000 veces las de la mosca.
