Científicos de Estados Unidos y el Reino Unido consiguieron, tras 12 años de investigación, mapear por completo ese órgano de una larva de la mosca de la fruta.
Uno de los grandes anhelos de la neurobiología se logró: conocer por completo un cerebro.
La investigación –titulada The connectome of an insect brain– fue realizada por un grupo de científicos provenientes de diversas organizaciones de Estados Unidos y el Reino Unido –entre las que se encuentran la Fundación Nacional de Ciencias, los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Médico Howard Hughes, el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, y el Consejo Europeo de Investigación– fue publicada en la revista Science y tiene como protagonista a la larva de una mosca.
Según los resultados, el cerebro de esta especie, conocida como Drosophila melanogaster, está conformado por 3,016 neuronas y hay unas 548,000 conexiones entre ellas.
Drosophila melanogaster. Imagen: Science
El modelo por excelencia
Rafael Riesgo Escovar, investigador del Instituto de Neurobiología (INb), colecta desde hace 25 años cepas de la mosca de la fruta. Hasta el momento ha registrado mil 500, en lo que constituye el banco más grande del país.
El universitario considera que este mapa “será el inicio de una revolución” y ofrecerá muchos caminos de investigación en el futuro:
“Eligieron usar el cerebro más sencillo, el de la larva, pero es un orden de magnitud mayor de lo que se había intentado antes. Ésta presenta muchos comportamientos, responde a muchos estímulos; se pueden hacer pruebas luminosas, gustativas, olfatorias, también sensitivos –de dolor– y es capaz de aprender, porque tiene memoria de corto y largo plazos. A pesar de que es un sistema nervioso sencillo, hasta cierto punto, de todas formas es muy sofisticado, puede hacer muchas cosas. La mosca ha sido el modelo genético por excelencia en los últimos 100 años”, señaló Riesgo Escovar.
“Muchos genes se llaman con el nombre que se les dio en la mosca y así se denominan también en humanos porque tenemos los mismos genes, compartimos algo así como el 62 % de los genes, o sea un montón.”
Uno de los hallazgos presentados en la publicación es que se encontró en el cerebro de la larva una integración multisensorial e interhemisférica omnipresente, además de “una arquitectura altamente recurrente, abundante retroalimentación de las neuronas descendentes y múltiples motivos de circuitos novedosos”.
La arquitectura cerebral identificada por medio del estudio proporcionará, de acuerdo con los involucrados, una base para futuras investigaciones experimentales y teóricos de los circuitos neuronales de otros seres vivos.
Es una reflexión que comparte Juan Rafael Riesgo Escovar, quien añade que esta proyección a futuro incluye a los nuevos modelos de inteligencia artificial:
“Lo que se está intentando hacer ahora con algoritmos de inteligencia artificial la naturaleza ya lo inventó hace muchos años. Nos servirá para poder mejorar esos circuitos, tomando en cuenta lo que se ha estado haciendo, ver cómo están conectados y cómo funcionan las neuronas, y de ahí tomar ideas para traducirlo a circuitos”.
“Va a tener un impacto muy fuerte en lo que llaman deep learning. Está muy de moda ChatGPT, que hace cosas más o menos parecidas a lo que haría un humano, puede redactar textos y todo tipo de cosas. Ellos se van a ver beneficiados al entender mejor cómo funciona un cerebro que es funcional”, aventuró el investigador universitario.
A pesar de lo significativo de este avance, la posibilidad de realizar un mapa similar del cerebro humano en el corto plazo es complicada, ya que mientras la larva cuenta con poco más de 3,000 neuronas, nuestra especie rebasa los 1,000 millones.
Banco de moscas del Instituto de Neurobiología de la UNAM. Fotos: Erik Hubbard.
