Los investigadores entienden la estructura de los cerebros y los han mapeado con cierto detalle, pero aún no saben exactamente cómo procesan los datos; para eso, se necesita un «mapa de circuito» detallado del cerebro.
Ahora, los científicos han creado un mapa de este tipo para la criatura más avanzada hasta el momento: una larva de mosca de la fruta. Llamado conectoma, diagrama las 3016 neuronas del insecto y 548,000 sinapsis, Noticias de neurociencia ha informado. El mapa ayudará a los investigadores a estudiar y comprender mejor cómo los cerebros de insectos y animales controlan el comportamiento, el aprendizaje, las funciones corporales y más. El trabajo puede incluso inspirar redes de IA mejoradas.
«Hasta este punto, no hemos visto la estructura de ningún cerebro excepto del gusano redondo C. elegans, el renacuajo de un cordado bajo y la larva de un anélido marino, todos los cuales tienen varios cientos de neuronas», dijo el profesor. Marta Zlatic del Laboratorio de Biología Molecular del MRC. «Esto significa que la neurociencia ha estado operando principalmente sin mapas de circuitos. Sin conocer la estructura de un cerebro, estamos adivinando la forma en que se implementan los cálculos. Pero ahora, podemos comenzar a obtener una comprensión mecánica de cómo funciona el cerebro».
Para construir el mapa, el equipo escaneó miles de cortes del cerebro de la larva con un microscopio electrónico y luego los integró en un mapa detallado, anotando todas las conexiones neuronales. A partir de ahí, utilizaron herramientas computacionales para identificar posibles vías de flujo de información y tipos de «motivos de circuito» en el cerebro del insecto. Incluso notaron que algunas características estructurales se parecían mucho a la arquitectura de aprendizaje profundo de última generación.
Los científicos han elaborado mapas detallados del cerebro de una mosca de la fruta, que es mucho más complejo que una larva de mosca de la fruta. Sin embargo, estos mapas no incluyen todas las conexiones detalladas requeridas para tener un verdadero mapa de circuito de sus cerebros.
Como siguiente paso, el equipo investigará las estructuras utilizadas para funciones de comportamiento como el aprendizaje y la toma de decisiones, y examinará la actividad del conectoma mientras el insecto realiza actividades específicas. Y aunque una larva de mosca de la fruta es un simple insecto, los investigadores esperan ver patrones similares en otros animales. «De la misma manera que los genes se conservan en todo el reino animal, creo que los motivos del circuito básico que implementan estos comportamientos fundamentales también se conservarán», dijo Zlatic.