Casi 140.000 neuronas y 54 millones de conexiones: así es el mapa más completo del cerebro de una mosca
Por Álvaro Gutiérrez Fernández
Zacatelco, Tlaxcala. – Un consorcio internacional de investigadores presentó el primer mapa completo del cerebro de una mosca de la fruta adulta (Drosophila melanogaster). El trabajo, publicado en una serie de nueve artículos en la revista Nature y reportado por Smithsonian Magazine, detalla la conectividad neuronal del insecto con una precisión sin precedentes.
El proyecto comenzó en 2013, cuando el neurocientífico Davi Bock y su equipo del Instituto de Investigación Médica Howard Hughes sumergieron un cerebro de mosca (del tamaño de una semilla de amapola) en una solución química endurecedora. Para 2018, habían cortado el cerebro solidificado en 7.050 capas y tomado 21 millones de imágenes mediante microscopía electrónica.
Luego, los neurocientíficos Mala Murthy y Sebastian Seung, del Instituto de Neurociencia de Princeton, utilizaron inteligencia artificial para reconstruir las células cerebrales a partir de las imágenes. Como el modelo no era perfecto, crearon el consorcio FlyWire para reclutar cientos de voluntarios que corrigieran y anotaran el mapa 3D (llamado conectoma) a mano.
El resultado final: casi 140.000 neuronas, 8.453 tipos diferentes de neuronas (de los cuales 4.581 eran desconocidos hasta ahora) y más de 54,5 millones de sinapsis. Desenredado de extremo a extremo, el cableado neuronal se extendería más de 490 pies (más de 149 metros).
Los investigadores crearon una simulación por computadora del cerebro de la mosca y la expusieron a señales de sabores dulces y amargos. La simulación activó las neuronas motoras que en una mosca real moverían su probóscide (el equivalente a una lengua). Con el estímulo dulce, la simulación envió señales para extenderla; con el amargo, no. El modelo fue más del 90 por ciento preciso en predecir la respuesta de un cerebro real.
Las moscas de la fruta comparten el 60 por ciento del ADN humano y el 75 por ciento de los genes que causan enfermedades genéticas. Por eso, entender su cerebro podría tener implicaciones para el estudio de conexiones en el cerebro humano.
«Si podemos entender realmente cómo funciona cualquier cerebro, seguramente nos dirá algo sobre todos los cerebros», declaró Seung a Smithsonian Magazine.
