Con un tamaño de solo 170 x 160 x 70 micrómetros, el diminuto cerebro de la mosca común de la fruta ha hecho historia Los científicos está...
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| Con un tamaño de solo 170 x 160 x 70 micrómetros, el diminuto cerebro de la mosca común de la fruta ha hecho historia |
Los científicos están un paso más cerca de comprender la conciencia, con la presentación del primer mapa cerebral completo de alta resolución del mundo de la mosca de la fruta bebé.
10 marzo 2023.- Es el conectoma más complejo e intrincado del cerebro de cualquier animal jamás construido y allana el camino para una nueva frontera revolucionaria de desarrollos de inteligencia artificial y neurociencia.
Este nuevo mapa de cableado es la culminación del trabajo entre científicos de la Universidad de Cambridge y la Universidad Johns Hopkins, y es solo el cuarto conectoma completo hasta la fecha. Previamente, se han mapeado los cerebros mucho más simples del gusano redondo microscópico Caenorhabditis elegans , la ascidia larvaria Ciona intestinalis y el gusano marino Platynereis dumerilii , pero estos presentaban como máximo unos pocos cientos de neuronas y varios miles de sinapsis (conexiones). Y los conectomas anteriores de la mosca de la fruta han sido imágenes parciales.
La imagen de alta resolución del conectoma de la larva de la mosca de la fruta, Drosophilia melanogaster , muestra 3.016 neuronas y las 548.000 conexiones entre ellas. Los científicos ansiosos por mapear completamente el cerebro de un insecto que comparte una gran parte de la biología fundamental con los humanos han tardado mucho en llegar. Han pasado 50 años y este es el primer conectoma cerebral.
El trabajo histórico tardó 12 años en completarse, y los procesos sumamente intrincados involucrados son alucinantes. Primero, el equipo usó microscopía electrónica para cortar visualmente el cerebro de la larva hembra de mosca de la fruta de seis horas de edad del tamaño de un grano de sal en no solo unas pocas partes sino miles de secciones. Si bien el microscopio electrónico capturó una imagen de cada corte, solo la imagen tomó un día para cada una de las 3.016 neuronas.
La investigación conjunta de científicos de Cambridge y Johns Hopkins en campos que incluyen neurociencia, microbiología e informática, vio el mapa cerebral completamente realizado en alta definición. La imagen muestra cada neurona y conexión, y ofrece información fascinante sobre el procesamiento del pensamiento y el comportamiento, como por ejemplo, cómo los circuitos más ocupados conducían hacia y desde el centro de aprendizaje del cerebro.
Las moscas de la fruta tienen comportamientos complejos de aprendizaje y toma de decisiones, y son uno de los animales más estudiados en la investigación neurocientífica. Además, el mapa reveló características de circuito que recuerdan a las arquitecturas de aprendizaje automático, que incluso podrían informar a la nueva inteligencia artificial.
Los científicos están trabajando actualmente en el mapeo del cerebro de una mosca de la fruta adulta, ansiosos por comparar los cambios en el desarrollo. Pero es una tarea monumental, con un tamaño estimado en un millón de veces mayor que el de las larvas de mosca de la fruta.
Las herramientas informáticas actuales pueden rastrear millones de vías neuronales, pero no los billones que se cree que posee el cerebro humano. Es poco probable que veamos un conectoma humano completo, que probablemente trazaría las claves de nuestra conciencia compleja, durante mucho tiempo.
La investigación fue publicada en la revista Science . Vea cómo se construyó el conectoma y vea el impresionante modelo final en los videos a continuación.
Fuente: Universidad Johns Hopkins
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