So Fly: Cientistas completam mapa do cérebro de mosca-das-frutas adultas

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Revisado clinicamente por Carmen Pope, BPharm. Última atualização em 2 de outubro de 2024.

Por Carole Tanzer Miller HealthDay Reporter

QUARTA-FEIRA, 2 de outubro de 2024 – O chefe de uma equipe de Princeton que mapeou o cérebro de uma mosca-das-frutas adulta – um divisor de águas na compreensão do cérebro humano – explica o feito de uma forma que desmente sua complexidade.

"Assim como você não gostaria de dirigir até um novo lugar sem o Google Maps, você não quer explorar o cérebro sem um mapa", explicou o autor principal Sven Dorkenwald, que recebeu seu Ph.D. no ano passado, de Princeton e agora está no Allen Institute for Brain Science, em Seattle. "O que fizemos foi construir um atlas do cérebro e adicionar anotações para todas as empresas, os edifícios, os nomes das ruas."

Com isso, acrescentou ele em um comunicado à imprensa em Princeton, "os pesquisadores agora estão equipados para navegar cuidadosamente pelo cérebro enquanto tentamos entendê-lo".

Comparando-o a um roteiro que traça cada pequeno beco, bem como cada superestrada, ele disse que o novo mapa - chamado de "conectoma" - mostra conexões no cérebro da mosca-das-frutas em todas as escalas. Um dia poderá levar a tratamentos personalizados para doenças cerebrais.

Os pesquisadores descreveram seu trabalho em 2 de outubro em uma edição especial da revista Nature.

Eles criaram um mapa neurônio por neurônio e sinapse por sinapse do cérebro de uma mosca-das-frutas adulta (Drosophila melanogaster). Ele identifica diferentes tipos de neurônios e ligações químicas – ou sinapses – entre eles e oferece informações sobre o tipo de substâncias químicas secretadas por cada neurônio.

As moscas da fruta partilham 60% do ADN humano e têm um paralelo com 3 em cada 4 doenças genéticas humanas. Compreender os seus cérebros é um passo para compreender os de espécies mais complexas, incluindo as pessoas, disseram os investigadores.

A mosca da fruta também é uma pensadora profunda, capaz de formar memórias de longo prazo, participar de interações sociais e navegar por grandes distâncias. Agora que o seu conectoma foi estabelecido, os investigadores esperam usar os mesmos métodos para mapear animais com cérebros maiores.

"Esta é uma grande conquista", disse a colíder do estudo Mala Murthy, diretora do o Instituto de Neurociências de Princeton. "Não existe outro conectoma cerebral completo para um animal adulto desta complexidade."

Outros pesquisadores já haviam mapeado os cérebros de um verme C. elegans e de uma larva de mosca da fruta, que tinha 302 e 3.000 neurônios, respectivamente.

O cérebro de uma mosca-das-frutas adulta é muito mais complexo, ostentando quase 140 mil neurônios ligados por cerca de 50 milhões de sinapses.

John Ngai, diretor da Pesquisa Cerebral do Instituto Nacional de Saúde por meio da Iniciativa Avançada de Neurotecnologias Inovadoras (BRAIN), saudou a conquista.

"A diminuta mosca da fruta é surpreendentemente sofisticada e há muito serve como um modelo poderoso para a compreensão dos fundamentos biológicos do comportamento", disse ele em um comunicado à imprensa do NIH. "Este marco não apenas fornece aos pesquisadores um novo conjunto de ferramentas para entender como os circuitos no cérebro impulsionam o comportamento, mas também serve como um precursor dos esforços contínuos financiados pelo BRAIN para mapear as conexões de mamíferos maiores e cérebros humanos."

Em um artigo complementar também publicado na Nature, os pesquisadores relataram a criação de um mapa separado, conhecido como projetoma, de projeções entre regiões do cérebro.

O projetoma permite o mapeamento detalhado de circuitos cerebrais específicos que controlam o comportamento, como o circuito cerebral ocelar, disseram eles. Ele capta estímulos visuais e orienta a mosca durante o voo.

Para criar os mapas, pesquisadores do Consórcio FlyWire, com sede em Princeton, que inclui 287 pesquisadores em mais de 76 laboratórios em todo o mundo, usaram um modelo de IA e 21 milhões de imagens cerebrais.

O modelo de IA transformou "caroços e bolhas" nessas imagens em um mapa tridimensional rotulado. Os pesquisadores compartilharam seu trabalho com a comunidade científica mais ampla enquanto trabalhavam.

"Não teria sido possível reconstruir todo o diagrama elétrico manualmente", observou o co-líder do projeto Sebastian Seung, professor de neurociência e ciência da computação em Princeton. "Esta é uma demonstração de como a IA pode fazer avançar a neurociência."

A Iniciativa BRAIN do NIH forneceu financiamento parcial para o projeto.

"Em muitos aspectos, [o cérebro] é mais poderoso do que qualquer computador feito pelo homem, mas na maior parte das vezes não entendemos sua função. lógica subjacente", disse Ngai. "Sem uma compreensão detalhada de como os neurônios se conectam entre si, não teremos uma compreensão básica do que dá certo em um cérebro saudável ou do que dá errado em uma doença."

Fontes

  • Universidade de Princeton, comunicado à imprensa, 2 de outubro de 2024

    • Isenção de responsabilidade: os dados estatísticos em artigos médicos fornecem tendências gerais e não se referem a indivíduos. Fatores individuais podem variar muito. Sempre procure aconselhamento médico personalizado para decisões individuais de saúde.

    Fonte: HealthDay

    Postou : 2024-10-03 06:00

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