En muchos sentidos, el cerebro es un territorio inexplorado similar a las partes más profundas del océano y los confines más lejanos del espacio exterior. Como ocurre con cualquier nueva frontera, navegarla requiere un mapa. Los investigadores ya han creado mapas preliminares de los cerebros de nematodos y larvas de mosca de la fruta. Pero más recientemente, legiones de investigadores han construido el mapa cerebral más complejo hasta el momento: el de una mosca de la fruta adulta. Este logro supone una sorprendente primicia cuando se trata no sólo de mapear la mente sino también de desarrollar una simulación predictiva de la misma.
dos papeles publicado hoy en el diario Naturaleza Disponga los detalles de un cerebro de mosca de la fruta hembra adulta completamente mapeado, trazando sus 139.255 neuronas y 54,5 millones de sinapsis, que son las conexiones entre neuronas. Este logro histórico da como resultado el primer mapa de cableado cerebral completo, también conocido como conectoma, para predecir la función de todas las conexiones entre neuronas. Producido por el Consorcio FlyWireque comprende 76 laboratorios y 287 investigadores de todo el mundo, así como voluntarios de ciencia ciudadana del público, este conectoma es el primero capaz de predecir conexiones sinápticas, lo que puede ayudar a los investigadores a simular la función cerebral junto con el comportamiento.
Las neuronas se comunican con señales eléctricas. Cada neurona puede enviar señales eléctricas a través de sinapsis, los cientos de vías entre neuronas. Las neuronas envían señales excitadoras, que animan a la neurona receptora a continuar con esta cadena de señales, o señales inhibidoras, que disuaden a la neurona receptora de seguir transmitiéndola.
Este conectoma, el primero de su tipo, puede predecir, en función de estímulos específicos, si las neuronas enviarán señales excitadoras o inhibidoras. Los conectomas parciales ya produjeron simulaciones de procesamiento visual, pero ahora este conectoma extiende las simulaciones a otros tipos de procesamiento, como las respuestas gustativas.
50 neuronas más grandes del conectoma del cerebro de la mosca.
Tyler Sloan y Amy Sterling para FlyWire, Universidad de Princeton, (Dorkenwald et al., Nature, 2024)
“Para comenzar a simular el cerebro digitalmente, necesitamos conocer no sólo la estructura del cerebro, sino también cómo funcionan las neuronas para encenderse y apagarse entre sí”, coautor Gregorio Jefferislíder de investigación en el Laboratorio de Biología Molecular MRC y la Universidad de Cambridge, dijo en un comunicado de prensa.
Este conectoma de simulación será indispensable a medida que los biofísicos sigan entendiendo cómo funcionan las neuronas de las moscas y puedan perfeccionar este enorme trabajo. Los investigadores plantean, por ejemplo, que las señales inhibidoras podrían servir como medio para redirigir mensajes en lugar de detenerlos por completo.
