Num gesto que parece pequeno diante da imensidão do que ainda não sabemos, cientistas de Johns Hopkins e Cambridge passaram milhares de fatias finíssimas de um minúsculo cérebro de larva de mosca-da-fruta sob um microscópio eletrônico e, com paciência de ourives, reconstruíram o desenho de seus 3.016 neurônios e de cada conexão entre eles. Trata-se do maior conectoma já descrito, uma espécie de cartografia completa de como um cérebro se organiza por dentro. Para uma neurociência que por muito tempo precisou adivinhar como as computações se realizam, esse mapa oferece algo raro: a possibilidade
Cientistas mapeiam pela primeira vez todas as conexões neurais do cérebro de um inseto
Sem conhecer a estrutura, tenta-se adivinhar como o cérebro computa
Mark
Então o que exatamente foi mapeado?
Mimi
Os 3.016 neurônios do cérebro de uma larva de mosca-da-fruta e as conexões entre eles. É o maior conectoma já descrito.
Mark
E conectoma quer dizer o quê, na prática?
Mimi
O conjunto completo de conexões de um cérebro. Cada neurônio e com quem ele se liga.
Luke
Antes de empolgar: o mapa mostra a estrutura, não o funcionamento. A matéria diz que ele deve ajudar a entender como sinais viajam, não que já explique pensamento.
Mimi
Verdade. A própria Marta Zlatic fala em começar a obter uma compreensão mecanicista, ou seja, é um início.
Mark
Como fizeram o mapa?
Mimi
Escanearam milhares de fatias do cérebro com microscópio eletrônico e as integraram, anotando as conexões. Ferramentas computacionais ajudaram a identificar caminhos prováveis de informação.
Luke
Note o "prováveis". Os caminhos de fluxo de informação são inferidos, e a matéria não diz como isso foi validado.
Mark
E o que vem depois?
Mimi
Estudar as estruturas ligadas a aprendizado e tomada de decisão e examinar o conectoma com o inseto em atividade.
Luke
Também não sabemos ainda o que isso diz sobre cérebros maiores. A matéria não aborda esse ponto.
O Pulso
- Um cérebro inteiro, com 3.016 neurônios, foi decomposto em milhares de fatias e refeito, peça por peça, num mapa até então inexistente.
- Por anos, pesquisadores tentaram deduzir como o cérebro calcula sem enxergar seus circuitos, e essa lacuna agora começa a ser preenchida.
- Ferramentas computacionais seguem rastreando os caminhos prováveis por onde a informação atravessa a rede neural da larva.
- A equipe prepara o próximo movimento: observar o conectoma em atividade, enquanto o inseto aprende e toma decisões, para ligar a estrutura ao comportamento.
Num gesto que parece pequeno diante da imensidão do que ainda não sabemos, cientistas de Johns Hopkins e Cambridge passaram milhares de fatias finíssimas de um minúsculo cérebro de larva de mosca-da-fruta sob um microscópio eletrônico e, com paciência de ourives, reconstruíram o desenho de seus 3.016 neurônios e de cada conexão entre eles. Trata-se do maior conectoma já descrito, uma espécie de cartografia completa de como um cérebro se organiza por dentro. Para uma neurociência que por muito tempo precisou adivinhar como as computações se realizam, esse mapa oferece algo raro: a possibilidade de entender o pensamento, o comportamento e a aprendizagem a partir de sua própria arquitetura.
Milhares de fatias finíssimas de um cérebro minúsculo passaram, uma a uma, por um microscópio eletrônico. O cérebro pertencia a uma larva de mosca-da-fruta, a Drosophila melanogaster, e do trabalho de reunir essas imagens nasceu um mapa inédito dos neurônios do inseto e das conexões que os unem.
O estudo é fruto do trabalho de cientistas da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. O mapa reúne os 3.016 neurônios da larva e traça seus circuitos com detalhe, formando o maior conectoma já descrito, ou seja, o conjunto completo das conexões de um cérebro.
A líder do estudo, a professora Marta Zlatic, explica que a forma como o circuito está organizado influencia os cálculos que o cérebro consegue fazer. Durante anos, afirma ela, a neurociência trabalhou em grande parte sem esses mapas, tentando adivinhar como as computações eram realizadas. Agora, com a estrutura à vista, torna-se possível começar a compreender o funcionamento do cérebro de forma mecanicista.
O método combinou imagem e computação: depois do escaneamento, as fatias foram integradas em um mapa que anota cada conexão neural, e ferramentas computacionais ajudaram a identificar os caminhos prováveis da informação. Os próximos passos já estão traçados. A equipe quer investigar as estruturas ligadas ao aprendizado e à tomada de decisão e observar o conectoma enquanto o inseto realiza atividades específicas, de modo a relacionar o mapa ao que o animal está fazendo.
Milhares de fatias finíssimas de um cérebro minúsculo passaram por um microscópio eletrônico, uma a uma. O cérebro era de uma larva de mosca-da-fruta, a Drosophila melanogaster. Do trabalho de montar essas imagens saiu algo inédito: um mapa que mostra os neurônios do inseto e as conexões que existem entre eles.
O estudo foi conduzido por cientistas da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. A notícia foi publicada pela Neuroscience News e é tratada como um grande avanço da ciência. O motivo é que o mapa deve ajudar a entender os princípios básicos pelos quais os sinais viajam pelo cérebro em nível neural. Isso inclui como surgem o pensamento, o comportamento e a aprendizagem.
O mapa reúne os 3.016 neurônios que formam o cérebro da larva e traça os circuitos detalhados de suas vias neurais. É considerado o maior conectoma já descrito. Conectoma é o conjunto completo das conexões de um cérebro.
A líder do estudo, a professora Marta Zlatic, explica por que a estrutura importa: segundo ela, a forma como o circuito cerebral é organizado influencia os cálculos que o cérebro consegue fazer.
Segundo Zlatic, ao longo dos anos a neurociência trabalhou, em grande parte, sem mapas de circuitos. Sem conhecer a estrutura de um cérebro, diz ela, os pesquisadores tentam adivinhar como as computações são implementadas. Agora, afirma, é possível começar a obter uma compreensão mecanicista de como o cérebro funciona.
O método combinou imagem e computação. Depois de escanear as fatias com o microscópio eletrônico, a equipe as integrou em um mapa detalhado, anotando todas as conexões neurais. Ferramentas computacionais ajudaram a identificar os caminhos prováveis do fluxo de informação pelo cérebro.
Os próximos passos já estão definidos. A equipe pretende investigar as estruturas usadas em funções comportamentais, como aprendizado e tomada de decisão. Também quer examinar o conectoma enquanto o inseto realiza atividades específicas, o que permitiria relacionar o mapa das conexões ao que o animal está fazendo.
Citações Notáveis
A maneira como o circuito cerebral é estruturado influencia os cálculos que o cérebro pode fazer.— Marta Zlatic, líder do estudo
Agora podemos começar a obter uma compreensão mecanicista de como o cérebro funciona.— Marta Zlatic, líder do estudo
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