Gran avance en neurociencia: un equipo internacional de científicos han creado un Google Maps del cerebro de una mosca, un mapa de las 139.255 neuronas y 54,5 millones de conexiones de la mosca de la fruta adulta. "Muchos se preguntarán por qué nos tendría que interesar el cerebro de la mosca de la fruta. Mi respuesta es sencilla: si podemos entender realmente cómo funciona cualquier cerebro, esto nos dirá alguna cosa sobre todos los cerebros", ha señalado en una rueda de prensa virtual Sebastian Seung, de la Universidad de Princeton (Estados Unidos).
Este miércoles se han publicado en la revista Nature hasta nueve artículos en los cuales se expone el mapa del cableado del cerebro o conectoma de una hembra de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), a la vez que se explica como la conectividad de neuronas específica impulsa comportamientos como la comunicación entre regiones cerebrales o el movimiento. Es verdad que el cerebro de este insecto es menos complejo que el de un ser humano, pero también es cierto que los circuitos neuronales de todas las especies procesan la información de una forma muy similar. Así pues, la investigación permite estudiar el funcionamiento del cerebro con más detalle de lo que era posible y allana el camino para cartografiar los de otras especies como el ratón —un proyecto ya en marcha.
Otro estudio, liderado por la Universidad de Cambridge (Reino Unido), ofrece una anotación tanto de clases neuronales como de grupos funcionales e identifica un total de 8.400 tipos celulares (4.581 nuevos). Además, se ha podido predecir el neurotransmisor que segrega cada neurona y si sus conexiones o sinapsis son excitatorias o inhibitorias. Es decir, si promueven o reducen la probabilidad de la continuación de una señal eléctrica. Así lo ha explicado Gregory Jefferis, de Cambridge, que ha comparado los trabajos con un Google Maps de cerebros.
"El diagrama del cableado entre neuronas es como saber qué estructuras de las imágenes por satélite de la Tierra corresponde en calles, edificios y ríos", ha apuntado Jefferis, que ha añadido que anotar las neuronas podría compararse "con poner nombres a las calles y ciudades, la hora de apertura de los comercios, los números de teléfono...". Así pues, ahora se ha conseguido el mapa base y las anotaciones necesarias para que los científicos puedan navegar por el cerebro mientras lo intentan comprender.
Un paso más para comprender el cerebro
Hasta ahora, no existía ningún conectoma completo de un animal adulto de esta complejidad. Según Mala Murthy (Princeton), el nuevo mapa aborda "como el cableado del cerebro, sus neuronas y conexiones, pueden dar lugar al comportamiento animal". El mayor conectoma de la mosca de la fruta era de un hemisferio cerebral, con unas 20.000 neuronas y 14 millones de sinapsis. También se conoce el de larva de este animal (3.016 neuronas) y el de un gusano nematodo (302 neuronas).
Las moscas de la fruta son un importante modelo para la neurociencia porque sus cerebros resuelven muchos de los mismos problemas que nosotros y son capaces de comportamientos sofisticados como el vuelo, conductas de aprendizaje y memoria, interacciones sociales... Además, el insecto comparte el 60% del ADN humano y tres de cada cuatro enfermedades genéticas nuestras tienen un paralelismo en estas moscas. Es por eso que comprender su cerebro es un paso más hacia la comprensión del cerebro de especies más complejas.
El siguiente mapa, el del cerebro de un ratón
Hoy por hoy, es imposible pensar en un conectoma humano completo, ya que nuestro cerebro tiene unos 86.000 millones de neuronas y billones de conexiones. Solo en datos, sería un zettabyte: el tráfico total en internet en un año. Pero eso no quita valor a lo que se ha conseguido, que sirve como precursor de nuevos avances de la Iniciativa Brain —que pretende hacer estos mapas en mamíferos, empezando por los ratones—. "Sabemos muy poco sobre los circuitos del cerebro humano como para poder idear curas y medidas de prevención. No podemos arreglar lo que no sabemos, y por eso creemos que este es un momento tan importante para la neurociencia", según John Ngai, de la Iniciativa Brain.
Por su parte, Jefferis ha añadido que "con suerte" habrá varios cerebros completos de ratón para comparar cómo las experiencias vividas pueden aportar cambios. También ha apuntado que, "si ponemos las mejores mentes a trabajar juntas, el cielo es el límite". Eso es lo que ha hecho al Consorcio FlyWire, que ha coordinado los trabajos y que reúne casi a 300 investigadores. Mediante la inteligencia artificial, un complejo sistema informático y más de 20 millones de imágenes del cerebro de una mosca (que mide menos de un milímetro de ancho), se ha conseguido hacer un mapa que ahora está abierto a la comunidad científica para seguir investigando.