Desde un laboratorio en Virginia, un nuevo descubrimiento en el mundo de la ciencia llegó para cambiar la manera que comprendemos la actividad cerebral: unos investigadores lograron crear una mapa detallado de 25.000 neuronas de un cerebro activo. Pero no de un humano, las neuronas en el cerebro de una mosca de fruta viva.

Fue el resultado un esfuerzo combinado de los científicos de Google y el Janelia Research Campus, quienes crearon el mapa más grande de alta resolución de conectividad cerebral en la historia. El mapa, diseñado como un modelo 3D, puede rastrear la actividad que ocurre dentro de 20 millones de sinapsis (la zona de transferencia de información de una neurona a otra) en el cerebro de la mosca.

En la área de la conectómica -la una nueva disciplina dentro de la neurociencia que busca obtener un mapa de las conexiones entre neuronas y describir las redes de conexiones sinápticas subyacentes a la organización estructural y funcional en un cerebro sano-, las moscas son un sujeto muy común ya que sus cerebros son simples y sofisticados al mismo tiempo. A pesar de ser más sencillos que el de un mamífero, sus neuronas muestran comportamientos complejos cuando se trata de ciertas actividades, como el de los bailes de cortejo.

El mapa 3D, conocido como un “conectoma”, es el más grande jamás creado de cualquier animal y no fue nada fácil de realizar. Los científicos del Jalen Research Campus tuvieron que primero cortar secciones del cerebro en piezas de 20 micras de grosor (hay 100 micras en un milímetro). Después, tomaron imágenes de estos trozos milimétricos de cerebro con un microscopio electrónico de barrido. Luego, diseñaron un algoritmo para rastrear las rutas de cada pequeña celda y procesar alrededor de 50 mil millones de píxeles en tres dimensiones.

Este modelo es un gran logro, pero el mapa solo cubre un cuarto de las 100.000 neuronas de la mosca de fruta. Y queda aún más lejos de las 86 mil millones de neuronas en el típico cerebro humano.

A diferencia de la tecnología avanzada y los métodos automatizados que se utilizaron para construir el mapa, de todas maneras se requirió mucha intervención humana para averiguar si efectivamente funcionaba. Se gastaron dos años en revisar el software y el mapa 3D, utilizando amplia parte del financiamiento para pagar por costos de labor en vez de algoritmos que puedan ser replicados. De hecho, algunos de los expertos de conectómica criticaron el modelo por “no ser una gran ayuda a la ciencia”.

Este modelo es un gran logro, pero comparado a los 86 mil millones de neuronas en el cerebro humano, el mapa solo cubre un tercio de las 100.000 neuronas de la mosca de fruta. (Imagen: Google / FlyEM)
Este modelo es un gran logro, pero comparado a los 86 mil millones de neuronas en el cerebro humano, el mapa solo cubre un tercio de las 100.000 neuronas de la mosca de fruta

“Creo que la gente estaba impaciente por lo que proporcionarían [los conectomas]”, dijo Joshua Vogelstein, ingeniero biomédico y cofundador del Open Connectome Project, a la revista estadounidense The Verge en una entrevista. “La cantidad de tiempo entre sembrar una buena tecnología y poder utilizarla para hacer ciencia real es aproximadamente 15 años. Ahora son 15 años después y ya podemos comenzar a usarla para hacer ciencia”.

En términos reales, el mapa está muy lejos de tener un uso efectivo en la ciencia moderna, pero es un hito impresionante que apunta a lo que los agigantados avances en la neurociencia, aunque sea usando los cerebros de moscas.

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