Por primera vez, los científicos han generado mapas, neurona por neurona, de las regiones del cerebro del ratón que procesan los diferentes tipos de información visual, sentando las bases para la descodificación de los circuitos cerebrales, técnicas de investigación genética sólo posibles, por ahora, en ratones. Pero en este sentido, ya se está trabajando, utilizando a los roedores como representantes para el cerebro humano, ya que hay numerosas similitudes entre los nuestros y los de ellos.

Para entender los cálculos extraordinariamente complejos del cerebro humano, incluidos los que están detrás de la cognición visual, las investigaciones han dependido principalmente de ensayos realizados en primates, como los monos, nuestros parientes más cercanos en el reino animal, y los que más se parecen a nosotros en términos de capacidad cognitiva. Con el tiempo, se ha podido identificar las zonas y procesos cerebrales que participan en la recolección de la información sensorial reunida a través del mundo exterior. En particular, bastante se sabe acerca de las regiones del cerebro que procesan cierta información visual, ayudándoles a los primates a identificar los objetos y seguir sus movimientos en el espacio tridimensional. También se conoce acerca de como nuestros ojos alimentan de información al cerebro, y como una enorme porción cerebral se dedica a procesar tal información.

La visión es un excelente sistema para la comprensión del funcionamiento el cerebro y, en última instancia, para el estudio de la conciencia y de las enfermedades mentales. Poderosos instrumentos científicos han permitido entender mejor el cerebro humano mediante el estudio de estructuras relativamente más simples, como el de los ratones. Estos métodos permiten alterar los genes y las instrucciones del ADN que controlan el comportamiento de las células – incluyendo las neuronas que forman circuitos cerebrales. Mediante el uso de metodología genética para el mapeo de las conexiones cerebrales y el control de la actividad celular, se espera generar diagramas detallados del cableado cerebral y el funcionamiento de estos circuitos. La posibilidad de modificar la actividad neuronal usando herramientas genéticas y el estudio de los cambios resultantes en la actividad cerebral y nerviosa está revolucionando la neurociencia.

A pesar que tales técnicas de ingeniería genética en ratones ofrecen un enorme potencial, poco se sabía acerca de las áreas de la corteza visual del ratón – la región del cerebro de alto nivel que calcula el significado de las señales de los ojos – que son responsables de procesar los distintos elementos de la información visual.

Para remediar esto, nuevos ensayos han posibilitado trazar un mapa del sistema de procesamiento visual en modelos murinos. Por ejemplo, se ha podido inyectar en los ojos de los ratones un tinte fluorescente sensible al calcio que brilla cuando está expuesto a un determinado color de luz. La cantidad de calcio en las células nerviosas varía en función del nivel de actividad neuronal, pudiéndose medir el desempeño de las células cerebrales en función de la intensidad del brillo. Entonces, se pueden observar los diferentes tipos de estímulos visuales en una pantalla de televisión y grabar las partes del cerebro iluminadas. Para realizar dichas grabaciones, se utilizan cámaras de alta resolución capaces de discernir la actividad individual de las células nerviosas.

Se ha concluido que el campo visual de un ratón, el área de tres dimensiones del espacio visible de sus ojos, está representado por una correspondiente colección de neuronas en el cerebro. Además, se pueden registrar con precisión las neuronas que están asociadas con el campo visual. Se han estudiado siete áreas diferentes de la corteza visual del animal que contienen los "mapas" neuronales del mundo exterior visible, y determinado que cada área tiene una función especializada en el procesamiento de la información visual. Por ejemplo, ciertas zonas son más sensibles a la dirección en que se mueven los objetos en el espacio, mientras que otras se centran en distinguir los detalles más finos.

Con estos mapas de la función cerebral en la mano, ahora los investigadores tienen una línea de base contra la cual se puede comparar el funcionamiento cerebral de los ratones utilizando métodos genéticos. En última instancia, entender en detalle cómo funciona el cerebro de este animal permitirá a la brevedad acceder a los “secretos” del funcionamiento de la mente humana. Esto nos permite explorar las bases neuronales de la conciencia e identificar lo que funciona mal en los circuitos neuronales, como en el caso de enfermedades tales como la esquizofrenia y el autismo.