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El Primer Mapa Completo del Cerebro de la Mosca de la Fruta: Un Hito para la Investigación Neurológica
Descubre el primer conectoma cerebral completo de mosca de la fruta. Un hito que revoluciona la investigación neurológica humana.
Las neuronas son las células fundamentales de nuestro sistema nervioso, encargadas de transmitir y recibir mensajes por todo el cuerpo, permitiendo que el cerebro controle cada acción que realizamos. Incluso están involucradas en cómo el cerebro procesa la alimentación. Considerando que hay aproximadamente 86 mil millones de neuronas solo en el cerebro humano, las sinapsis que las conectan lucen como una elaborada pila de espagueti en imágenes crudas. Gracias a FlyWire y a un consorcio de investigadores de más de 127 instituciones, esta caótica red de circuitos ahora está representada en el primer conectoma completo de un cerebro entero de mosca de la fruta adulta hembra.
Publicando la colección de artículos principales y complementarios en la prestigiosa revista científica Nature, el Consorcio FlyWire, liderado por la Universidad de Princeton, que incluyó a jugadores y trazadores profesionales entre los neurocientíficos, utilizó 21 millones de imágenes de alta resolución del cerebro de la mosca y un proceso de varios pasos con inteligencia artificial y automatización computarizada para desenredar la compleja red de neuronas indiferenciadas. Este mapa tridimensional etiquetado incluye alrededor de 100,000 anotaciones celulares, casi 140,000 neuronas y más de 50 millones de sinapsis, un proyecto que comenzaron en 2019.
El Dr. Sven Dorkenwald, autor principal del artículo principal y miembro de la Universidad de Princeton, comentó a la Oficina de Comunicaciones de Princeton: “Lo que hemos hecho es construir un atlas del cerebro, y hemos añadido anotaciones para todos los negocios, los edificios, los nombres de las calles. Con esto, los investigadores están ahora equipados para navegar cuidadosamente por el cerebro, mientras intentamos comprenderlo.” Esta hazaña es asombrosa debido a su complejidad, superando modelos cerebrales previos como las 302 neuronas de un gusano redondo adulto y las 3,000 neuronas de una mosca de la fruta larval.
Por Qué el Modelo del Cerebro de la Mosca de la Fruta Puede Ayudar a la Investigación Neurológica Humana
Para el público en general, podría no parecer muy productivo para la investigación neurológica humana que los científicos trabajen tan arduamente en el diagrama de cableado de un insecto, pero los cerebros de mosca de la fruta en realidad tienen bastante en común con los nuestros. Para empezar, compartimos el 60% de nuestro ADN, incluyendo genes para el desfase horario (jet lag), el aprendizaje y las anomalías cromosómicas. Estos insectos cortejan, se mantienen despiertos con café, se emborrachan, envejecen de manera similar y resuelven problemas como nosotros. Además, el 75% de las enfermedades genéticas humanas tienen similitudes con las moscas de la fruta.
Actualmente, muchas enfermedades neurológicas humanas son incurables —como el Alzheimer, el Parkinson y la demencia— por lo que los médicos solo pueden tratar los síntomas. Ahora, los investigadores podrán usar este atlas cerebral para comprender cómo funcionan todos los cerebros, cómo se conectan las neuronas entre sí y qué neuronas y comportamientos se correlacionan. Esto les permitirá entender la diferencia entre un cerebro sano y uno enfermo, allanando el camino para tratamientos personalizados. Por ejemplo, un estudio de 2019 se publicó sobre cómo las moscas de la fruta podrían curar el dolor crónico, y este nuevo modelo cerebral podría impulsar esa investigación.
El Consorcio FlyWire creó un Codex gratuito para que profesionales de todo el mundo puedan navegar por este mapa integral sin necesidad de herramientas avanzadas o de descargar cantidades excesivas de datos. Más de 10,000 usuarios se habían registrado a principios de octubre de 2024, y ya se están llevando a cabo nuevos experimentos. Además, el equipo creó una colección de recursos para estudiantes de secundaria y universitarios, lo que podría expandir su aplicación y potencial en la investigación neurológica. Este avance no solo es un logro científico monumental, sino una herramienta fundamental para desentrañar los misterios de la red neuronal y, en última instancia, mejorar la salud humana.
