Un grupo de investigadores británicos, estadounidenses y alemanes ha completado el mapa cerebral más grande y complicado hasta la fecha. Este mapa detalla cada conexión neuronal de una mosca de la fruta en la etapa larval. Después de 12 años de trabajo, han creado un diagrama integral del cerebro con 548.000 conexiones.
Traza las conexiones entre 3000 neuronas y sus ejes, incluidas las conexiones entre las dos mitades del cerebro. Esto incluye las conexiones entre el cerebro y el cordón nervioso ventral. La investigación proporciona información sobre cómo los movimientos neuronales dan como resultado el comportamiento y el aprendizaje.
Para que entiendas lo lejos que estamos de hacer esto con el cerebro humano, estas 3000 neuronas tienen más de medio millón de conexiones. En contraste, ¡el cerebro humano tiene más de 20 mil millones de neuronas y trillones de conexiones!
"Si queremos entender quiénes somos y cómo pensamos, parte de eso es comprender el mecanismo del pensamiento", dice Joshua T. Vogelstein, ingeniero biomédico de la Universidad Johns Hopkins. "Y la clave para eso es saber cómo se conectan las neuronas entre sí".
Para crear este magnífico mapa multifuncional, los investigadores escanearon miles de cortes del cerebro de la mosca de la fruta con un microscopio electrónico de alta resolución. Luego conectaron y numeraron cuidadosamente cada conexión entre neuronas, incluidas aquellas que solo se conectan en un hemisferio, para construir un conectoma.
"La forma en que está estructurado el circuito cerebral influye en los cálculos que puede hacer el cerebro", explica la neurocientífica Marta Zlatic de la Universidad de Cambridge.
"Pero, hasta este momento, no hemos visto la estructura de ningún cerebro excepto el del gusano redondo Caenorhabditis elegans, el renacuajo de un cordado bajo y la larva de un anélido marino, todos los cuales tienen varios cientos de neuronas".
Mira un video del cerebro mapeado real:
La forma dada representa las neuronas conectadas entre sí y las líneas que las conectan. Las líneas que conectan las neuronas están coloreadas de manera diferente. Un conectoma es un diagrama del cerebro que registra todas sus conexiones. Aunque los científicos han logrado un progreso significativo en el trazado del cerebro, actualmente no pueden completar un conectoma para animales grandes y humanos.
Todos los cerebros son redes de neuronas interconectadas, y todos los cerebros de todas las especies las requieren para realizar comportamientos diversos y complicados.
Drosophila melanogaster es un modelo de investigación científica popular debido a sus características fáciles de estudiar, cerebros complicados pero compactos y muchas similitudes biológicas superpuestas con los humanos. En particular, se determinó que las estructuras de conexión observadas por los investigadores eran más repetitivas en la parte del cerebro que nos permite aprender y recordar lo que hemos aprendido.
El equipo de investigación sugiere que el próximo paso de su proyecto es aprender más sobre la estructura neuronal que controla ciertos comportamientos, como el aprendizaje y la toma de decisiones, y estudiar todo el conectoma mientras la mosca está en acción.
"Han pasado 50 años y este es el primer conectoma cerebral. Es una bandera en la arena", dijo Vogelstein.
"Todo ha estado funcionando".
