Mapa de parte do cérebro de uma mosca da fruta

Google divulga mapa 3D detalhado de conectividade cerebral

Luiz Nogueira, editado por Daniel Junqueira 22/01/2020 16h30
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Estudo foi realizado com cérebro de mosca-da-fruta; modelo foi capaz de rastrear 20 milhões de sinapses

Cientistas do Google e do Janelia Research Campus, na Virgínia, publicaram o maior mapa de conectividade cerebral de alta resolução, compartilhando um modelo 3D que rastreia 20 milhões de sinapses, conectando cerca de 25 mil neurônios no cérebro, de uma mosca-da-fruta.


O modelo representa um marco no campo da conectômica, que utiliza técnicas detalhadas de imagem para mapear as vias físicas do cérebro. Esse mapa, conhecido como "conectoma", cobre cerca de um terço do cérebro da mosca-da-fruta.

Até o momento, apenas um único organismo, a lagarta C. elegans, teve seu cérebro completamente mapeado dessa maneira.

O campo de estudo Connectomics tem uma reputação mista no mundo da ciência. Os defensores argumentam que ajuda a vincular partes físicas do cérebro a comportamentos específicos, que é um objetivo fundamental da neurociência. Mas os críticos observam que ele ainda não produziu grandes avanços, e eles dizem que o trabalho meticuloso de mapear neurônios é um desperdício de recursos que poderiam ser utilizados em outros lugares.

"A reconstrução é, sem dúvida, uma maravilha técnica", disse Mark Humphries, neurocientista da Universidade de Nottingham, ao The Verge. Mas, ele disse que também é um recurso para outros cientistas usarem agora. "Ele não responde por si só a questões científicas delicadas; mas pode trazer alguns mistérios interessantes".

O primeiro passo na criação do mapa foi cortar seções do cérebro das moscas-da-fruta em pedaços, de apenas 20 mícrons de espessura, cerca de um terço da largura de um cabelo humano. As moscas-da-fruta são um assunto comum na conectômica, pois possuem cérebros relativamente simples, do tamanho de uma semente de papoula, mas que exibem comportamentos complexos.

Essas fatias do cérebro são então fotografadas enquanto recebem fluxos de elétrons de um microscópio eletrônico. Os dados resultantes são cerca de 50 trilhões de pixels 3D, que são processados usando um algoritmo que rastreia os caminhos de cada célula.

Apesar das proezas algorítmicas do Google, ainda era necessário um trabalho humano substancial para verificar os dados coletados pelo software. A empresa diz que levou dois anos e centenas de milhares de horas para que os cientistas do Janelia "revisassem" o mapa 3D, verificando a rota de cada uma das 20 milhões de sinapses químicas.

Mesmo assim, o mapa resultante cobre apenas uma parte do cérebro da mosca-da-fruta, conhecida como hemibraco. No total, o cérebro desse inseto contém 100 mil neurônios, enquanto o humano possui cerca de 86 bilhões – isso sugere como será difícil realizar o mesmo processo com o cérebro humano.

Via: The Verge

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