Definición de neuroinformática

La neuroinformática es un campo de investigación interdisciplinario centrado en la estructura de datos y herramientas de software para identificar, analizar, modelar, organizar y compartir datos de neurociencia. La neuroinformática aplica la ingeniería neuromórfica, la neurociencia computacional y las ontologías a las bases de datos de neurociencia para integrar, visualizar y cuantificar la investigación en neurociencia.

Preguntas frecuentes sobre neuroinformática

¿Qué es la neuroinformática?

La investigación en neuroinformática se extiende a la teoría y la metodología, incluidos debates sobre enfoques de modelado computacional, diseño de bases de datos, herramientas analíticas, metanálisis y el intercambio de datos. Los datos experimentales son enormes en el heterogéneo campo de la neurociencia, y la integración y el análisis de estos conjuntos de datos de gran volumen y alta dimensionalidad requieren de la neuroinformática para profundizar nuestra comprensión del sistema nervioso.

La neuroinformática se encuentra en la encrucijada de la neurociencia y las ciencias de la información. La investigación en neurociencia contiene muchas subdisciplinas diferentes que analizan datos de múltiples niveles del cerebro, y la ciencia de la información se ocupa, entre otras cosas, de la recopilación, clasificación y difusión de la información. Para resolver problemas cada vez más complejos, los médicos y los científicos investigadores utilizan herramientas computacionales, modelos matemáticos y bases de datos neuroinformáticas proporcionadas por neuroinformáticos para colaborar, compartir información y confirmar cuantitativamente teorías de trabajo.

¿Cuáles son algunos campos relacionados con la neuroinformática?

La neuroinformática se ocupa principalmente del desarrollo de herramientas y bases de datos para la gestión, el análisis, el modelado y el intercambio de datos de neurociencia. Sin embargo, existen muchas aplicaciones científicas que se benefician de este enfoque organizativo y cuantitativo, aportando también valiosos conocimientos a la neurociencia. Cabe destacar:

• Ciencias de la computación: modelos computacionales de sistemas neuronales

• Psicología experimental: datos cognitivos, emoción y lenguaje

• Medicina: envejecimiento y enfermedades mentales como la depresión y la ansiedad

• Ingeniería: tecnología de interfaz cerebro-computadora

• Química: estructura atómica del sistema nervioso

• Matemáticas: cuantificación de la diferenciación neuronal y otros modelos neuronales

• Ciencias físicas: procesos físicos dentro de las células neurales y las redes neuronales

• Biología: procesos químicos y estructura molecular

¿Cuál es la relación entre la neurociencia computacional y la neuroinformática?

La neurociencia computacional es el estudio del desarrollo, la estructura, la fisiología, el procesamiento de la información y las capacidades cognitivas del sistema nervioso. Los neurocientíficos computacionales emplean la ingeniería neuromórfica y otras tácticas para comprender cómo el cerebro procesa la información, y la informática ayuda a acelerar este descubrimiento neurocientífico.

Las herramientas de neuroinformática como el análisis de imágenes, la simulación por computadora y la integración de bases de datos ayudan a facilitar el modelado neuronal y la colaboración en el campo de la neurociencia computacional. La naturaleza de esta subdisciplina de la neurociencia es principalmente cuantitativa, por lo que la neuroinformática es beneficiosa en la organización y el análisis de datos derivados de la investigación computacional. La neurociencia computacional difiere en experimentos más cualitativos, como encontrar el diseño óptimo de los sistemas nerviosos o explorar diversos esquemas de conectividad neural en redes de modelos.

¿Qué es el software de neuroinformática?

El software de neuroinformática se ocupa principalmente de aplicar las ciencias de la computación para construir bases de datos, herramientas y redes para la investigación de la neurociencia. Algunas aplicaciones de software de neuroinformática se dedican a estructurar datos para crear terminología y formatos consistentes para compartir datos; BrainML, por ejemplo, es un sistema que proporciona un metaformato XML estandarizado.

El software de integración neuroinformática también es común. Por ejemplo, la Biomedical Informatics Research Network (BIRN) es un sistema de red para la neurociencia donde los recursos, servicios, interfaces y bases de datos compartidos se pueden distribuir virtualmente en un único entorno. BIRN se formó para avanzar en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.

La Neocortical Microcircuit Database (NMDB) es una gran colección de datos cerebrales que va desde el nivel celular hasta estructuras complejas. El software de esta base de datos actúa de manera similar al software de código abierto, ya que los investigadores pueden agregar y editar la base de datos.

El otro propósito principal del software de neuroinformática es el análisis y modelado de sistemas neuronales. Por ejemplo, el Budapest Reference Connectome es un modelo cerebral en 3D en línea que se puede utilizar para visualizar las conexiones en el cerebro humano. Se construyó a partir de las imágenes por resonancia magnética (IRM) de 477 personas como parte del Human Connectome Project.

¿A dónde nos llevará la neuroinformática?

La evolución de la neuroinformática ha impulsado la confianza en la industria de la neurociencia para invertir en proyectos de investigación cerebral con presupuestos cada vez mayores. Las herramientas avanzadas de neuroinformática inventadas en los últimos cinco a diez años han llevado a una comprensión más precisa de la estructura y función del cerebro, y el futuro de la neuroinformática seguirá teniendo una influencia importante en la investigación en neurociencia.

La era de los macrodatos (big data) en neurociencia ya está aquí, y las enormes cantidades de datos de neuroimagen multimodal y las metodologías dinámicas que se acumulan entre las instituciones requieren integraciones innovadoras que presionarán a la neuroinformática para expandirse. Más allá de las integraciones, los casos de uso futuros probablemente se expandirán al archivo de datos, el procesamiento de datos y la minería de datos, entre otras aplicaciones.

¿Ofrece Emotiv productos para la neuroinformática?

Emotiv ofrece herramientas de neuroinformática innovadoras para que los neurocientíficos y médicos aceleren sus investigaciones. Por ejemplo, el Emotiv BrainViz es un software de visualización cerebral en 3D en tiempo real para la educación y exhibiciones de neurociencia. La visualización en tiempo real de la dinámica cerebral es perfecta para demostraciones, presentaciones y usos educativos.

Emotiv también ofrece la galardonada solución de software integrado EMOTIV PRO para la investigación y la educación en neurociencia. EMOTIV PRO es una herramienta de software de neuroinformática para la adquisición de datos de EEG, marcado de eventos, análisis y almacenamiento de datos para la investigación y educación del cerebro profesional utilizando cualquiera de nuestros avanzados auriculares EEG.