Esta semana, una colaboración de científicos de varios países publicó en la prestigiosa revista Nature nueve artículos que le han dado la vuelta al mundo: detallan cómo lograron, por primera vez, hacer un completo mapa del cerebro de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), un insecto que ha sido estudiado por décadas.
Ese mapa muestra que el cerebro de ese animal es mucho más complejo de lo que se pensaba: tiene 139.255 neuronas y alrededor de 54,5 millones de sinapsis, es decir, las conexiones que ocurren entre ellas.
Para usar las palabras que le dijo al portal de noticias de Nature Clay Reid, neurobiólogo del Instituto Allen de Ciencias del Cerebro en Seattle, Washington (EE.UU.), es un logro enorme. “Es algo que el mundo ha estado esperando ansiosamente durante mucho tiempo”, aseguró.
A lo que se refiere Reid es que haber logrado ese mapa es un paso esencial para poder comprender los cerebros de otras especies de animales y de los humanos. En nuestro caso, aún hay muchas preguntas por resolver de este órgano.
“Su cerebro puede parecer minúsculo, pero una mosca de la fruta puede ver, oler, oír, caminar y volar. Es más, socializan, navegan y aprenden de la experiencia”, le explicó a Agencia Sinc, Sebastian Seung, investigador en la Universidad de Princeton (EE.UU.) y codirector de los autores del artículo principal de Nature.
Detrás de ese esfuerzo, que estuvo impulsado por la colaboración internacional FlyWire Consortium, hubo científicos de varios países, entre los que están Taiwán, Puerto Rico, Alemania, Corea, Portugal y Estados Unidos. Tardaron poco más de cuatro años, en los que usaron imágenes de microscopía electrónica de cortes del cerebro de un ejemplar adulto de la mosca de la fruta.
Luego se valieron de la ayuda de la inteligencia artificial para agrupar los datos y establecer las conexiones, pero tuvieron que hacer ajustes manuales. En total, le dijo uno de los autores a la periodista Sara Reardon, de Nature, hicieron más de 3 millones de ediciones manuales.
Saltándonos muchos detalles técnicos, en ese dispendioso proceso, identificaron 8.453 tipos de neuronas, un número que era mucho más alto de lo que todos estaban esperando. Para hacerlo, tuvieron que construir el mapa a partir de 21 millones de imágenes de una hembra de la mosca de la fruta.
¿Por qué es importante tener este mapa?
Además de poder entender mucho mejor las conexiones que hay en el cerebro de la mosca de la fruta, tener un diagrama de ese cableado, le explicaba a Agencia Sinc Philip Shiu, investigador en la Universidad de California en Berkeley (EE.UU.) y otro de los autores, es útil porque ayuda a predecir la actividad neuronal. “Hemos descubierto que el conectoma -como le dicen en términos técnicos a ese diagrama- permite pronosticar y comprender el funcionamiento del cerebro”.
Por el momento, la ciencia no cuenta con ningún otro “conectoma” de otra especie, pero contar con este primer paso será esencial para empezar a construirlos. Para que eso sea posible, los autores de este trabajo pusieron a disposición de sus colegas la base de datos que construyeron para que la utilicen de manera libre y gratuita.
“Conseguir un conectoma de ratón y, con el tiempo, un conectoma humano será increíblemente valioso. Podemos imaginarnos un mundo en el que podamos simular el cerebro de un ratón o, más allá, el de un ser humano, y obtener información fundamental sobre las causas de diversos trastornos mentales y sobre el funcionamiento del cerebro”, reflexionaba Shiu en Agencia Sinc.
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