Pueden caminar, flotar en el aire y los machos pueden incluso cantar canciones de amor para atraer a las hembras. Todo esto lo hacen con cerebros más pequeños que la cabeza de un alfiler.
Los científicos que estudian el cerebro de una mosca han determinado, por primera vez, la forma y ubicación de cada una de las 130.000 células y 50 millones de conexiones del cerebro.
El análisis más detallado hasta ahora del cerebro de un animal adulto.
Un destacado experto en cerebro, que no participó en la investigación, describió la investigación como un «gran avance» en la comprensión del cerebro humano.
Doctor del Laboratorio de Biología Molecular del Medical Research Council de Cambridge. Gregory Jefferies dice que actualmente no tenemos idea de cómo la red de células de nuestro cerebro nos permite interactuar entre nosotros y con el mundo que nos rodea.
«¿Cuáles son las conexiones? ¿Cómo fluyen las señales en el sistema que procesa información para reconocer tu rostro, te permite escuchar mi voz y convierte estas palabras en señales eléctricas?»
«Mapear el cerebro de la mosca es un trabajo realmente sorprendente y nos ayudará a comprender realmente cómo funciona nuestro cerebro».
Tenemos un millón de veces más células cerebrales o neuronas que la mosca de la fruta estudiada en el estudio.
Entonces, ¿cómo podría un mapa de las conexiones entre el cerebro de una mosca ayudar a los científicos a comprender cómo pensamos?
Publicados en la revista Nature, los diagramas de los científicos muestran conexiones hermosas pero complejas.
La clave para explicar cómo un órgano tan pequeño puede realizar tareas computacionales tan poderosas reside en su forma y estructura.
Desarrollar una computadora del tamaño de una semilla de amapola para realizar todas estas tareas está mucho más allá de las capacidades de la ciencia contemporánea.
Uno de los líderes del proyecto, el Dr. de la Universidad de Princeton. Mala Murthy dice que los nuevos patrones eléctricos, conocidos científicamente como «conectomas», serán «transformadores para los neurocientíficos».
«Ayudará a los investigadores a comprender mejor cómo funciona un cerebro sano. Esperamos que en el futuro sea posible comparar lo que sucede en nuestro cerebro cuando algo va mal».
El líder del grupo de investigación del cerebro en el Instituto Francis Crick de Londres, que no participó en el estudio, dijo el Dr. Lucía Prieto Godolo también apoya este punto de vista.
“Los investigadores habían completado las conexiones de un gusano simple con 300 conectomas y otro gusano con tres mil conexiones. Sin embargo, encontrar 130 mil conexiones es un avance técnico importante para encontrar conectomas en cerebros más grandes como el de los ratones y quizás en el nuestro. entre 10 y 20 años».
Los investigadores identificaron circuitos separados para cada función y mostraron cómo están conectados.
Por ejemplo, las conexiones relacionadas con el movimiento se encuentran en la base del cerebro, mientras que las necesarias para procesar la visión se encuentran en los laterales. Muchas más neuronas deben estar involucradas en la visión, porque la visión requiere mucha más potencia informática.
Los científicos sabían que la visión y el movimiento eran circuitos separados, pero no entendían cómo estaban conectados entre sí.
¿Por qué es difícil atrapar moscas?
Otros investigadores ya han empezado a utilizar los diagramas de circuitos. Por ejemplo, estudiaron por qué era difícil atrapar moscas con periódicos o revistas enrollados.
Los circuitos visuales detectan de qué dirección viene el periódico enrollado y envían señales a las patas de la mosca.
Sin embargo, se envía una señal de salto más fuerte a las piernas más alejadas del objeto que podría matarlas. Para que puedan saltar sin tener que pensar. Literalmente, más rápido que la velocidad del pensamiento.
Este descubrimiento puede explicar por qué los torpes humanos rara vez atrapamos moscas.
El diagrama de ligadura se hizo cortando el cerebro de una mosca con un dispositivo que se asemeja a un rallador microscópico. Cada una de las 7 mil rebanadas fue fotografiada y ensamblada utilizando métodos digitales. El equipo de la Universidad de Princeton utilizó inteligencia artificial para extraer las formas y conexiones de neuronas enteras.
Sin embargo, la IA no produjo resultados perfectos y los expertos corrigieron manualmente más de tres millones de errores.
Fue una tarea técnicamente difícil, pero el trabajo aún no estaba terminado.
También del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica, el Dr. Philipp Schlegel cree que el mapa por sí solo no tiene sentido sin definir qué hace cada conexión.
“Estos datos son como Google Maps, pero para el cerebro es como un tosco diagrama de conexión entre neuronas, que sabe qué estructuras corresponden a qué calles y edificios.
«Identificar neuronas es como agregar nombres de calles y ciudades, horarios comerciales, números de teléfono y reseñas a un mapa. Ambos son necesarios para que sea realmente útil».
Gracias a este nuevo mapa, en los próximos años habrá «una avalancha de descubrimientos» en neurociencia, afirmó Schlegel.
El cerebro humano es mucho más grande que el de una mosca y aún no disponemos de la tecnología para captar toda la información sobre sus conexiones.
Pero los investigadores creen que es posible tener un conectoma humano dentro de unos 30 años. Dicen que el cerebro de la mosca es el primer paso hacia una comprensión nueva y más profunda de cómo funciona nuestro cerebro.
La investigación fue realizada por una gran colaboración internacional de científicos llamada Flywire Consortium.
#mapeado #detalle #cerebro #mosca