Cientistas do Google e do Janelia Research Campus, na Virgínia, publicaram o maior mapa de conectividade cerebral de alta resolução de qualquer animal, compartilhando um modelo 3D que rastreia 20 milhões de sinapses conectando cerca de 25.000 neurônios no cérebro de uma mosca.
O modelo é 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 aproximadamente um terço do cérebro de uma mosca. Até o momento, apenas um único organismo, a lagarta C. elegans, teve seu cérebro completamente mapeado dessa maneira.
Connectomics tem uma reputação mista no mundo da ciência. Seus defensores argumentam que ajuda a vincular partes físicas do cérebro a comportamentos específicos, um objetivo fundamental da neurociência.
Mas os críticos observam que ainda não houve grandes avanços e afirmam que o trabalho meticuloso de mapear neurônios é um recursos que podem ser melhor 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, também é principalmente um recurso para outro cientista usar agora. "Ele não responde por si só a questões científicas prementes; mas pode trazer alguns mistérios interessantes."
O mapa 3D produzido pelo Google e pela equipe FlyEM da Janelia é certamente uma conquista técnica, produto de métodos automatizados e de trabalhos humanos trabalhosos.
O primeiro passo na criação do mapa foi cortar seções do cérebro das moscas em pedaços com apenas 20 mícrons de espessura, aproximadamente um terço da largura de um cabelo humano.
As moscas são um assunto comum na conectômica, pois possuem cérebros relativamente simples do tamanho de uma semente de papoula, mas exibem comportamentos complexos.
Essas fatias do cérebro são então fotografadas bombardeando-as com fluxos de elétrons de um microscópio eletrônico de varredura. Os dados resultantes compreendem cerca de 50 trilhões de pixels 3D ou voxels, 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 o trabalho do software. A empresa diz que levou dois anos e centenas de milhares de horas para os cientistas da Janelia "revisarem" o mapa 3D, verificando a rota de cada uma das 20 milhões de sinapses químicas usando fones de realidade virtual e software de edição 3D personalizado.
E mesmo assim, o mapa resultante cobre apenas uma parte do cérebro da mosca, conhecida como hemibraco. No total, o cérebro de uma mosca contém 100.000 neurônios, enquanto o cérebro humano possui cerca de 86 bilhões. Isso indica a que distância estamos da criação de um conectoma completo de nossas próprias vias neurais.
Joshua Vogelstein, engenheiro biomédico e co-fundador do Open Connectome Project, disse que o trabalho seria um benefício para os cientistas. Vogelstein disse que, na década seguinte, os dados fornecidos por esses projetos finalmente começariam a produzir resultados.
"Acredito que as pessoas estavam impacientes sobre o que [conectomes] forneceria", disse Vogelstein.
"A quantidade de tempo entre uma boa tecnologia sendo semeada e o uso da ciência real usando essa tecnologia geralmente é de aproximadamente 15 anos. Agora, 15 anos depois, podemos começar a fazer ciência."
O Google e a equipe do FlyEM disponibilizaram os dados coletados para qualquer um visualizar e baixar. O grupo também publicou um artigo pré-impresso descrevendo sua metodologia e diz que publicará mais artigos sobre seu trabalho nas próximas semanas.
😕 Poxa, o que podemos melhorar?
😃 Boa, seu feedback foi enviado!
✋ Você já nos enviou um feedback para este texto.
