Su esfuerzo es refinar la técnica en un intento de mapear los cerebros de animales más complejos. “Lo que aprendimos sobre la codificación cerebral sobre la marcha tendrá implicaciones para decodificar el cerebro humanodice uno de los codirectores del estudio, el neurocientífico de la Universidad Johns Hopkins Joshua T. Vogelstein, en un anuncio. Esto es lo que queremos entender, cómo decodificar la red del cerebro humano.” Aunque en realidad todavía estamos muy lejos de poder reproducir tal hazaña con nuestro cerebro (que tiene unos cien mil millones de neuronas, contra unos pocos miles de la mosca).
Mientras espera descifrar el conectoma humano, el objetivo final, este conectoma de mosca nos brinda una visión inigualable de la función cerebral y las relaciones entre las neuronas.
Vídeo: Universidad Johns Hopkins / Universidad de Cambridge
Más de 3.000 neuronas de mosca monitoreadas de cerca
En este estado larvario, la mosca ya tiene un cerebro en funcionamiento, incluida la capacidad de memoria a corto y largo plazo. Además, el número de neuronas y sus conexiones son similares a las de las moscas adultas, excepto por el tamaño de estas células, que crecen de acuerdo con el desarrollo corporal. Al ser transparente, permitió a los investigadores identificar todas las neuronas y seguir cada una de las sinapsis.
El conectoma larvario de la mosca tenía 3.016 neuronas, que creaban 548.000 sinapsis entre ellas. La mayoría de estas neuronas (2536) están en el cerebro, más 480 que conectan el cerebro con el resto del cuerpo para enviar información desde los sentidos o el sistema digestivo. Casi todas las neuronas del cerebro (93 %) tienen una contraparte en el otro lado del cerebro y una gran cantidad de ellas se conectan directamente con su contraparte en el otro lado del cerebro.
La dirección de las sinapsis es muy flexible.
La mayoría de las conexiones entre neuronas son de la forma clásica, donde el axón de una neurona se conecta a la dendrita de otra neurona. Pero alrededor del 30% de las sinapsis involucran conexiones entre axones o entre dendritas. Entre las conexiones entre axón y dendrita, podían realizarse en ambos sentidos (desde el axón o desde las dendritas), lo que permitía que las neuronas se comunicaran en ambos sentidos (hacia el cerebro o hacia el exterior). Así, el 63% de las conexiones dendrita-axón eran conexiones espejo de una sinapsis axón-dendrita.
Un gran número de neuronas (506) se conectan con más de otras 20 neuronas, verdaderas plataformas sinápticas. Estos centros de conexión neuronal se encuentran principalmente cerca de las neuronas relacionadas con el aprendizaje.
Vías neuronales cortas entre los sentidos y la actividad motora
La mayoría de las neuronas formaban parte de las vías que conectan las neuronas sensoriales con las neuronas motoras, lo que permite que el cuerpo responda a la estimulación sensorial a través de un máximo de 5 neuronas. La mayoría de las neuronas en estas vías sinápticas ocuparon la tercera posición y participaron en múltiples vías. Por otro lado, las neuronas en la posición 2 (recibiendo información directamente de una neurona sensorial), recibían esta información de un solo sentido, excepto las del olfato, que también recibían información relacionada con el gusto o el calor. Algunas de estas vías están compuestas por solo 3 neuronas.
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