Cómo entender el cerebro de una mosca de la fruta ayuda a comprender el cerebro humano

CIUDAD DE MÉXICO.- Un equipo internacional de científicos ha logrado un avance sin precedentes al mapear el cerebro completo de una mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. Este logro, publicado en la revista Nature, marca un punto crucial en la comprensión del cerebro, no solo de este insecto, sino también en la neurociencia en general.

El estudio es parte de un conjunto de nueve artículos que describen el “conectoma” de la mosca, el cual revela las conexiones entre más de 139,000 neuronas y 54.5 millones de sinapsis. Esta detallada cartografía es la más completa realizada hasta ahora en un organismo adulto, lo que abre nuevas posibilidades para entender cómo funciona el cerebro humano.

¿Por qué estudiar el cerebro de una mosca?

Aunque el cerebro de la mosca de la fruta es pequeño, su funcionamiento es sorprendentemente complejo. Drosophila melanogaster puede realizar tareas avanzadas como el aprendizaje, la formación de recuerdos y la interacción social, lo que la convierte en un modelo valioso para la investigación. Según Sebastian Seung, profesor de neurociencia en la Universidad de Princeton, entender cómo funciona un cerebro, incluso uno tan diminuto, puede revelar principios fundamentales aplicables a otros cerebros, incluidos los humanos.

El proceso de mapeo del cerebro de la mosca comenzó en 2018 y requirió la colaboración de científicos y voluntarios de todo el mundo. Las imágenes obtenidas mediante microscopía electrónica fueron analizadas con herramientas de inteligencia artificial (IA), aunque la participación humana fue esencial para corregir errores y lograr un resultado preciso.

Revelaciones del conectoma

Este mapa cerebral ha revelado hallazgos inesperados, como la identificación de nuevas neuronas que procesan información sensorial y coordinan actividades en distintas áreas del cerebro. Estos descubrimientos podrían tener implicaciones significativas para entender cómo funciona el cerebro de otros animales, incluidos los humanos.

Otro aspecto notable del estudio es el desarrollo de un modelo computacional que predice con gran precisión cómo responden las neuronas de la mosca a estímulos específicos. Este avance fue validado con éxito en experimentos reales, lo que demuestra el enorme potencial del conectoma como herramienta de investigación.

Un ejemplo de colaboración científica

El proyecto FlyWire, responsable del mapeo, destaca no solo por sus resultados, sino por su enfoque colaborativo. El equipo hizo que todos los datos estuvieran disponibles al público desde el inicio, lo que ha permitido que más de 50 estudios se basen en esta información. La Brain Initiative del NIH y otras instituciones internacionales apoyaron financieramente este ambicioso proyecto.

Comparado con el conectoma del nematodo Caenorhabditis elegans en 1986, este nuevo mapa del cerebro de la mosca de la fruta es mucho más complejo y promete ser igualmente transformador para la ciencia. La capacidad de entender las conexiones neuronales de manera tan precisa podría abrir nuevas puertas para la investigación en neurociencia.

Lo que sigue para la investigación cerebral

El equipo de FlyWire ya está trabajando en el conectoma del cerebro de una mosca macho, buscando entender las diferencias neuronales entre los sexos. También planean incluir el cordón nervioso de la mosca, lo que proporcionaría una visión más completa de los circuitos motores.

A largo plazo, los investigadores tienen en la mira proyectos aún más ambiciosos, como el mapeo de organismos más grandes, incluyendo peces cebra o ratones, lo que podría acercar a la ciencia un paso más hacia el entendimiento completo de cerebros más complejos.

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Impacto para la neurociencia humana

Aunque el cerebro humano es muchísimo más grande y complejo que el de una mosca, este estudio ofrece pistas valiosas para futuras investigaciones. Comprender cómo se organiza y funciona el cerebro de un insecto podría ser clave para desentrañar los misterios del cerebro humano y avanzar en el tratamiento de enfermedades neurológicas como el Alzheimer o el Parkinson. Como destacó el Dr. John Ngai, director de la Iniciativa BRAIN del NIH: “No podemos arreglar lo que no entendemos”.