Pela primeira vez, foi possível criar um mapa cerebral completo de um organismo vivo complexo. Cientistas do Consórcio FlyWire, que reúne membros de mais de 75 laboratórios ao redor do mundo, publicaram o conectoma do cérebro de uma mosca-das-frutas adulta (Drosophila melanogaster). O resultado se assemelha a um “Google Maps do Cérebro”, permitindo a navegação por diferentes regiões e a visualização das conexões neurais.
O cérebro da mosca fêmea, utilizada na análise, mede menos de 1 milímetro de largura, mas apresenta uma complexidade quase infinita. Para elaborar o mapa que contém 139 mil neurônios, a equipe utilizou diversas tecnologias, incluindo Inteligência Artificial (IA).
Agora, inúmeras pesquisas poderão utilizar este Google Maps do Cérebro em suas respectivas áreas. “Para entendermos como o cérebro opera [algo que ainda permanece um mistério], precisamos de uma compreensão mecanicista de como todos os neurônios se conectam e possibilitam o pensamento”, explica Gregory Jefferis, pesquisador da Universidade de Cambridge e membro do consórcio, em nota. Portanto, esta plataforma representa um passo inicial.
É importante ressaltar que a mosca-das-frutas é um dos organismos mais utilizados na pesquisa científica. Cerca de 60% dos genes encontrados nos humanos, incluindo aqueles associados ao aprendizado e ao ritmo circadiano, são identificados nesses insetos. Além disso, três em cada quatro doenças genéticas humanas possuem paralelos nessa espécie. Essas moscas também envelhecem como nós, podem ingerir álcool e reagem aos efeitos do café. A semelhança é maior do que podemos imaginar.
Para criar o primeiro mapa cerebral de um espécime adulto, os pesquisadores fragmentaram o cérebro em sete mil pedaços, com cada fatia medindo impressionantes 40 nanômetros de espessura. Essas seções foram escaneadas utilizando microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução.
No total, foram obtidos 100 terabytes de dados de imagem, equivalente ao espaço de armazenamento de 100 notebooks comuns. Com a ajuda da IA, foi possível extrair quase 140 mil neurônios e 50 milhões de conexões entre eles. Analisando o conectoma, foi possível classificar oito mil tipos diferentes de células cerebrais.
Anteriormente, apenas o mapa cerebral de uma larva de mosca-das-frutas foi realizado, o que é muito mais simples em termos de complexidade, além do mapa do verme Caenorhabditis elegans. Neste último caso, o organismo não possui um cérebro como as moscas.
“Esse conjunto de dados é semelhante ao Google Maps, mas para cérebros”, comenta Philipp Schlegel, pesquisador de Cambridge e outro membro do consórcio. Na analogia, os dados brutos sobre o cérebro correspondem a imagens de satélite da Terra, onde edifícios e ruas são difíceis de distinguir. Depois, “anotar neurônios é como adicionar nomes de ruas e cidades, horários de funcionamento de empresas, números de telefone e avaliações ao mapa”, acrescenta.
Conforme os cientistas realizam suas pesquisas, será possível obter mapas em 3D das áreas selecionadas do cérebro da mosca. A seguir, uma animação que abrange os neurônios auditivos do inseto:
Para lidar com a complexidade das informações obtidas, um dossiê foi publicado na revista Nature, com base no primeiro conectoma completo. Nos próximos meses e anos, mais artigos devem explorar outras oportunidades de pesquisa. Caso deseje testar o visualizador do mapa cerebral, ele está disponível para os usuários aqui.
Edição: Fidel Forato
Fonte: https://canaltech.com.br/saude/o-primeirissimo-google-maps-do-cerebro-acaba-de-sair-veja-como-funciona/