05 Oct MAPA COMPLETO DEL CEREBRO ADULTO DE UNA MOSCA DE LA FRUTA
Antecedentes
En 1986, el destacado biólogo sudafricano Sydney Brenner, junto con otros tres colegas, logró mapear manualmente el sistema nervioso del gusano Caenorhabditis elegans, compuesto por tan solo 302 neuronas. Este hito tuvo lugar en el prestigioso Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, Reino Unido, cuyos investigadores han obtenido 12 premios Nobel. Entre ellos, Brenner fue galardonado con el Premio Nobel en Medicina en 2002, por desvelar cómo los genes regulan el desarrollo del gusano.
En marzo de 2023, un equipo liderado por el biólogo español Albert Cardona y la croata Marta Zlatic publicó, tras 12 años de trabajo, el mapa del cerebro de la larva de la mosca de la fruta, que cuenta con 3.016 neuronas y 548.000 conexiones.
El cerebro adulto de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster)
Recientemente, la revista Nature ha presentado el mapa completo del cerebro de la mosca de la fruta adulta, que contiene 139.255 neuronas y aproximadamente 55 millones de conexiones. Este conectoma ha revelado 8.400 tipos celulares, de los cuales 4.581 eran previamente desconocidos.
El minúsculo cerebro, de menos de un milímetro de ancho, fue seccionado en 7.000 rodajas, cada una con un grosor de 40 nanómetros, y capturado en 21 millones de fotografías mediante un microscopio electrónico de alta resolución. Este esfuerzo fue liderado por Davi Bock del Instituto Médico Howard Hughes, generando más de 100 terabits de datos. Para analizar estos datos, se empleó un programa de inteligencia artificial desarrollado en la Universidad de Princeton. A pesar de las capacidades de la IA, el proceso aún requirió la colaboración de 287 personas en 76 laboratorios a nivel mundial y voluntarios de la sociedad civil, ya que la IA todavía presenta errores. Se estima que una persona sola habría necesitado 33 años para completar las correcciones necesarias.
¿Por qué es importante este descubrimiento?
Las moscas de la fruta comparten el 60 % del ADN humano, y tres de cada cuatro enfermedades genéticas humanas tienen un paralelismo en ellas. Por ello, comprender su cerebro es un peldaño más hacia la comprensión de cerebros de especies más grandes y complejas, como los humanos, apuntan los autores de la investigación.
En cuanto al cerebro humano, uno de los recientes logros, fue el del equipo de Jeff Lichtman en la Universidad de Harvard (EE UU) que en mayo de este año (2024) mapeó un volumen de 1 milímetro cúbico del cerebro de un paciente con epilepsia, en el que había 53.000 neuronas y 150 millones de conexiones entre ellas.
¿Es posible que en un futuro cercano logremos cartografiar todo el cerebro humano?
Teniendo en cuenta que el cerebro humano posee aproximadamente 86.000 millones de neuronas y billones de conexiones, los científicos afirman que, con la tecnología actual, este esfuerzo tomaría siglos y generaría una cantidad de datos inmanejable con la tecnología actual.
Aquí puedes ver un vídeo de este nuevo descubrimiento.
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