FUSION: Exploración Interdisciplinaria de la Retina: Integrando Enfoques Fisiológicos y Computacionales

Para lograr esto, se emplea una metodología que combina experimentación y modelado computacional y que, mediante el uso de técnicas de control en tiempo real y bucles de retroalimentación, se aplicará un modelo computacional de la retina para ajustar las estimulaciones visuales en tiempo real según las respuestas registradas de las células retinianas. Todos los experimentos serán llevados a cabo en Valparaíso.

En esta oportunidad conversamos con Bruno Cessac, Director de Investigación Inria, líder del equipo-proyecto BIOVISION en el Centro Inria de la Université Côte d'Azur, y Adrián Palacios, Profesor Instituto de Neurociencia, Universidad de Valparaíso, Investigador del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso y del Instituto de Sistemas Complejos de Valparaíso. Ambos están liderando el equipo asociado FUSION: Estructura funcional de la retina: un enfoque fisiológico y computacional, proyecto que empezó a principios del año 2024 y se desarrollará durante tres años. 

¿Cómo se originó tu equipo asociado? ¿Cómo empezaste a colaborar inicialmente?

Adrián Palacios: Esta es una colaboración de larga data con Bruno Cessac, desde 2010, tras un encuentro inicial en una conferencia en 2009. Esta asociación ha evolucionado a lo largo de los años, aprovechando las fortalezas de ambos equipos para expandir los límites de la investigación retiniana.

Bruno Cessac: Nos conocimos en una conferencia en 2009 y desde entonces hemos colaborado en diversos proyectos, principalmente, relacionados en investigaciones sobre la retina.

¿En qué consiste el trabajo que están desarrollando en tu equipo asociado?

Adrián Palacios: El objetivo principal del equipo asociado FUSION es modelar la retina utilizando datos experimentales obtenidos de los registros de la retina provenientes del laboratorio de Valparaíso. Este proyecto implica el desarrollo de métodos numéricos para simular y analizar estos modelos, utilizando la experiencia combinada de investigadores de Inria y Valparaíso para producir representaciones precisas y detalladas de la función de la retina. Bruno Cessac, quien lidera el equipo Biovision en Inria, tiene una amplia experiencia en la modelización de dinámicas neuronales mediante métodos de física teórica. Su investigación se centra en comprender cómo la red retinal interna influye en los campos receptivos de las células ganglionares a través de estudios computacionales. En contraste, de nuestro lado aportamos una experiencia esencial en neurociencia experimental e ingeniería, proporcionando datos fisiológicos vitales para validar los modelos.

Bruno Cessac: Dentro de las principales tareas que hemos desarrollado se han enfocado en elaborar métodos numéricos para simular y analizar los modelos, principalmente, en colaboración entre Inria  y la Universidad de Valparaíso en su Centro de Neurociencia. Con el equipo de BIOVISION hemos desarrollado modelos de dinámicas neuronales.

¿Cuáles son las ventajas de trabajar en un proyecto de cooperación científica internacional con un equipo asociado?

Adrián Palacios: Esta colaboración entre equipos franceses y chilenos cuenta con una expertise complementaria y una buena interacción humana. Participar en un proyecto de colaboración científica internacional presenta numerosas ventajas. El equipo chileno aporta una amplia experiencia en neurociencia e ingeniería, mientras que Inria ofrece profundo dominio en modelado y análisis matemático. 

Bruno Cessac: El equipo asociado es una herramienta útil para colaborar entre distintas instituciones, compartir experiencias y avanzar en nuevos desarrollos y descubrimientos. Es una iniciativa positiva y esperamos que los fondos dispuestos a las investigaciones sigan creciendo para poder profundizar en los proyectos en los que estamos trabajando.

¿Cuál es la contribución que esperas hacer o el impacto que esperas tener al finalizar este proyecto?

Adrián Palacios: El principal objetivo científico del proyecto es introducir nuevas categorías de estímulos y protocolos de estimulación destinados a dilucidar la arquitectura funcional de la retina mediante el análisis de las respuestas espaciotemporales de las células ganglionares de la retina (CGR). Este esfuerzo representa un reto transdisciplinar, integrando metodologías eficientes de simulación-adquisición con mecanismos de estimulación-control basados en la retroalimentación para dirigir con precisión las CGR dentro de un dominio espacial específico, empleando estímulos temporalmente dinámicos que se adaptan en tiempo real a las respuestas retinianas observadas.

¿Cómo se complementa el trabajo entre los equipos franceses y chilenos?

Adrián Palacios: La colaboración prospera como resultado de la experiencia complementaria de ambos equipos. El equipo chileno exhibe una competencia excepcional en neurociencia e ingeniería, mientras que el equipo francés de Inria aporta sus formidables puntos fuertes en modelización y análisis matemático. Esta interacción sinérgica aumenta la calidad de la investigación y sus posibles resultados.

Bruno Cessac:  Otra área complementaria es la formación conjunta de estudiantes de magíster y doctorado, permitiéndoles realizar estadías en nuestros laboratorios, generando así una buena convivencia de equipos de trabajo complementarios. Otro ejemplo es la organización de LACONEU una Escuela en Neurociencia Computacional que organizamos cada dos años en Valparaíso para la cual Inria ha estado involucrado en la organización desde su origen.

¿Qué significa para ti haber sido seleccionado en el programa de equipos asociados de Inria?

Adrián Palacios: Ser seleccionado para el programa Equipos Asociados Inria es un testimonio de la calidad del proyecto y la dedicación del equipo. Significa que el proyecto ha sido bien evaluado y promete hacer contribuciones sustanciales al campo.