El modelo 3D, que contiene 140.000 neuronas y más de 50 millones de conexiones, es un primer paso hacia la cartografía de cerebros más grandes.
PUBLICIDADUn grupo de científicos ha creado el primer mapa de todas las neuronas del cerebro de una mosca de la fruta adulta. El equipo de investigadores afirma que este primer diagrama del cerebro completo de una mosca de la fruta aporta nuevos conocimientos sobre las conexiones cerebrales que controlan las percepciones sensoriales, la memoria e incluso los rituales de apareamiento de la mosca.
"Cuanto más nos acercamos, más nos sorprendemos los científicos", afirma Gregory Jefferis, neurocientífico de la Universidad de Cambridge y uno de los codirectores de la investigación. "Si queremos entender cómo funciona el cerebro, necesitamos una comprensión mecanicista de cómo todas las neuronas encajan entre sí y permiten pensar. En la mayoría de los cerebros no tenemos ni idea de cómo funcionan estas redes", añade Jefferis en un comunicado.
"Las moscas pueden hacer todo tipo de cosas complicadas, como andar, volar, flotar, y los machos cantan a las hembras. Los diagramas del cableado cerebral son un primer paso hacia la comprensión de todo lo que nos interesa: cómo controlamos nuestro movimiento, contestamos al teléfono o reconocemos a un amigo", añadió.
Los modelos 3D se hicieron a partir del cerebro de una mosca muerta cortado en 7.000 secciones separadas de 40 nanómetros, mediante microscopía electrónica de alta resolución. El cerebro entero de una mosca mide menos de un milímetro de ancho.
Los investigadores afirman que estudiar el cerebro de una mosca muerta les ayudó a descubrir similitudes sustanciales con muestras anteriores a menor escala de un cerebro de mosca; cada cerebro no es una estructura única. Los investigadores analizaron 100 terabytes (TB) de imágenes, unos 100 ordenadores portátiles de memoria, para cartografiar las 140.000 neuronas y más de 50 millones de conexiones. La IA ayudó a procesar las secciones de imágenes, ya que de otro modo se habrían tardado 4.000 años, según el equipo. Los investigadores también contaron con la ayuda de más de 280 investigadores de todo el mundo para corregir los datos.
"Este mapa cerebral, el mayor hasta la fecha, sólo ha sido posible gracias a avances técnicos que no parecían posibles hace diez años. Es un verdadero testimonio del modo en que la innovación puede impulsar la investigación", afirmó Marta Costa, investigadora de la Universidad de Cambridge.
Un "primer paso" para comprender mejor el cerebro
Los investigadores afirman que el mapa completo del cerebro de la mosca es un primer paso clave para completar cerebros más grandes. "En el futuro, esperamos que sea posible comparar lo que ocurre cuando las cosas van mal en nuestro cerebro, por ejemplo en los trastornos mentales", afirma Mala Murthy, una de las codirectoras de la investigación en la Universidad de Princeton.
Toda la base de datos está a disposición gratuita de todos los investigadores con la esperanza de comprender mejor cómo funciona un cerebro sano. Sin embargo, la elaboración de un diagrama de cableado de un cerebro humano no será posible en un futuro próximo. Un cerebro humano es mucho más complicado que el de una mosca de la fruta y estamos muy lejos de poder intentar esta hazaña.
"Hay una diferencia de un millón de veces en neuronas entre el cerebro de la mosca y el cerebro humano. Y de hecho, el volumen de sus cerebros, que es bastante importante para la obtención y el procesamiento de imágenes a fin de generar estos mapas cerebrales, es incluso un poco mayor", afirma Jefferis. Ya se está estudiando la posibilidad de trabajar con mamíferos mucho más pequeños, como los ratones.