So Fly: los científicos completan el mapa del cerebro adulto de la mosca de la fruta

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Revisado médicamente por Carmen Pope, BPharm. Última actualización el 2 de octubre de 2024.

Por Carole Tanzer Miller HealthDay Reporter

MIÉRCOLES, 2 de octubre de 2024 -- El jefe de un equipo de Princeton que mapeó el cerebro de una mosca de la fruta adulta (un paso decisivo en la comprensión del cerebro humano) explica la hazaña de una manera que contradice su complejidad.

"Así como no querrías conducir a un lugar nuevo sin Google Maps, tampoco quieres explorar el cerebro sin un mapa", explicó el autor principal Sven Dorkenwald, quien recibió su doctorado. el año pasado en Princeton y ahora se encuentra en el Instituto Allen de Ciencias del Cerebro en Seattle. "Lo que hemos hecho es construir un atlas del cerebro y agregar anotaciones para todos los negocios, los edificios y los nombres de las calles".

Con esto, añadió en un comunicado de prensa de Princeton, "los investigadores ahora están equipados para navegar cuidadosamente por el cerebro mientras intentamos comprenderlo".

Comparándolo con una hoja de ruta que traza cada pequeño callejón así como cada autopista, dijo que el nuevo mapa, llamado "conectoma", muestra conexiones en el cerebro de la mosca de la fruta en cada escala. Algún día podría conducir a tratamientos personalizados para enfermedades cerebrales.

Los investigadores describieron su trabajo el 2 de octubre en una edición especial de la revista Nature.

Crearon un mapa neurona por neurona y sinapsis por sinapsis del cerebro de una mosca de la fruta adulta (Drosophila melanogaster). Identifica diferentes tipos de neuronas y enlaces químicos (o sinapsis) entre ellas y ofrece información sobre el tipo de sustancias químicas secretadas por cada neurona.

Las moscas de la fruta comparten el 60% del ADN humano y tienen un paralelo con 3 de cada 4 enfermedades genéticas humanas. Comprender sus cerebros es un paso hacia la comprensión de los de especies más complejas, incluidas las personas, dijeron los investigadores.

La mosca de la fruta también es un pensador profundo, capaz de formar recuerdos a largo plazo, participar en interacciones sociales y navegar a través de grandes distancias. Ahora que se ha establecido su conectoma, los investigadores esperan utilizar los mismos métodos para mapear animales con cerebros más grandes.

"Este es un logro importante", afirmó la colíder del estudio Mala Murthy, directora de el Instituto de Neurociencia de Princeton. "No existe ningún otro conectoma cerebral completo para un animal adulto de esta complejidad".

Otros investigadores ya habían mapeado los cerebros de un gusano C. elegans y de una larva de mosca de la fruta, que tenían 302 y 3.000 neuronas. respectivamente.

El cerebro de una mosca de la fruta adulta es mucho más complejo y cuenta con casi 140.000 neuronas unidas por aproximadamente 50 millones de sinapsis.

John Ngai, director de la Iniciativa de Investigación del Cerebro a través del Avance de Neurotecnologías Innovadoras (BRAIN) del Instituto Nacional de Salud, elogió el logro.

"La diminuta mosca de la fruta es sorprendentemente sofisticada y ha servido durante mucho tiempo como un modelo poderoso para comprender los fundamentos biológicos del comportamiento", afirmó en un comunicado de prensa de los NIH. "Este hito no sólo proporciona a los investigadores un nuevo conjunto de herramientas para comprender cómo los circuitos en el cerebro impulsan el comportamiento, sino que también sirve como precursor de los esfuerzos en curso financiados por BRAIN para mapear las conexiones de los mamíferos más grandes y cerebros humanos."

En un artículo complementario también Publicado en Nature, los investigadores informaron sobre la creación de un mapa separado, conocido como proyectoma, de proyecciones entre regiones del cerebro.

El proyecto permite realizar un mapeo detallado de circuitos cerebrales específicos que controlan el comportamiento, como el circuito cerebral ocelar, dijeron. Toma estímulos visuales y orienta la mosca durante el vuelo.

Para crear los mapas, investigadores del Consorcio FlyWire con sede en Princeton, que incluye 287 investigadores en más de 76 laboratorios en todo el mundo, utilizaron un modelo de IA y 21 millones de imágenes cerebrales.

El modelo de IA convirtió "grumos y manchas" de esas imágenes en un mapa tridimensional etiquetado. Los investigadores compartieron su trabajo con la comunidad científica en general mientras trabajaban.

"No habría sido posible reconstruir todo el diagrama de cableado manualmente", señaló el codirector del proyecto Sebastian Seung, profesor de neurociencia e informática en Princeton. "Esta es una muestra de cómo la IA puede hacer avanzar la neurociencia."

La Iniciativa BRAIN de los NIH proporcionó financiación parcial para el proyecto.

"En muchos aspectos, [el cerebro] es más poderoso que cualquier computadora hecha por humanos, pero en su mayor parte no entendemos su lógica subyacente", dijo Ngai. "Sin una comprensión detallada de cómo se conectan las neuronas entre sí, no tendremos una comprensión básica de lo que va bien en un cerebro sano o de lo que va mal en una enfermedad".

Fuentes

  • Universidad de Princeton, comunicado de prensa, 2 de octubre de 2024

    • Descargo de responsabilidad: Los datos estadísticos de los artículos médicos proporcionan tendencias generales y no se refieren a individuos. Los factores individuales pueden variar mucho. Busque siempre asesoramiento médico personalizado para decisiones individuales de atención médica.

    Fuente: HealthDay

    Al corriente : 2024-10-03 06:00

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