Molestas a la hora de comer, pero actores clave en la ciencia, las moscas suelen ser un animal sin relevancia, sin embargo, su análisis puede proporcionar una base para estudios teóricos y experimentales acerca del cerebro. Así lo detalla un equipo de investigación conformado por especialistas de Estados Unidos y Reino Unido en su estudio publicado en la revista Science al realizar un conectoma de la larva Drosophila melanogaster de la mosca de la fruta.
Debido a las limitaciones tecnológicas, la obtención de imágenes de cerebros completos con microscopía electrónica y la reconstrucción de circuitos a partir de dichos datos ha sido un desafío, pero esto no ha significado rendirse ante el reto. Por lo cual, el equipo de especialistas logró realizar un mapa de sinapsis por sinapsis, mejor conocido como conectoma.
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Según los resultados del estudio, en el cerebro de la Drosophila melanogaster está conformado por 3,106 neuronas y existen 548,000 conexiones entre ellas.
“Este mapa será el inicio de una revolución. Muchos genes se llaman con el nombre que se les dio a la mosca y así se denominan también en humanos porque tenemos los mismos genes, compartimos aproximadamente el 62%”, menciona, Rafael Riesgo Escovar para GlobalTV UNAM.
El investigador del Instituto de Neurobiología (INb) colecta desde hace 25 años cepas de mosca de la fruta. Hasta el momento ha registrado mil 500, formando el banco más grande del país.
¿Por qué las moscas son relevantes para el estudio del cerebro?
Un mapa de conectividad de resolución sináptica de todo el cerebro, conocido como conectoma, sirve para comprender cómo el cerebro genera el comportamiento. El equipo de investigación se enfocó en la larva de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster debido a su repertorio de comportamiento, como aprendizaje, cálculo de valores y selección de acciones.
Las y los especialistas encontraron en este animal potentes herramientas genéticas disponibles para la manipulación selectiva o el registro de tipos de neuronas individuales. Este sistema da la posibilidad de que las hipótesis sobre los roles funcionales de neuronas específicas y motivos del circuito pueden probarse.
“Eligieron usar el cerebro más sencillo, el de la larva, pero es un orden de magnitud mayor de lo que se había intentado antes. Este animal 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, puede hacer muchas cosas. La mosca ha sido el modelo genético por excelencia en los últimos 100 años”, explica Rafael Riesgo Escovar.
De acuerdo con el equipo de investigación este conectoma cerebral será un estudio de referencia duradero, destacando que conforme se continúen realizando mapeos, en un punto podrán compararse las arquitecturas de los circuitos, revelando diferencias y similitudes de comportamiento. Dicha investigación también aplicó inteligencia artificial, pues desarrollaron un algoritmo para rastrear la propagación de señales en todo el cerebro, esto a la vez permitió el análisis de las vías de retroalimentación, la integración multisensorial y las interacciones entre hemisferios.
“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, por ejemplo, ver cómo están conectados y cómo funcionan las neuronas y de ahí tomar ideas para traducirlo a circuitos”, detalla Rafael Riesgo Escovar.
(Con información de GlobalTV UNAM)