Un consorzio internazionale di ricerca ha finalmente svelato il primo completo schema di cablaggio di un intero cervello di mosca della frutta, un traguardo che fino a pochi anni fa sembrava irraggiungibile. Questa mappa dettagliata è stata presentata insieme a una serie di articoli che evidenziano le nuove scoperte scientifiche che questa svolta ha già portato e le prospettive future che si aprono.
Le mappe che mostrano ogni neurone in un cervello e le innumerevoli connessioni tra di loro sono chiamate connectomi. Il primo organismo ad essere mappato in questo modo è stato il verme Caenorhabditis elegans nel lontano 1986. Questo lavoro ha rivoluzionato la ricerca su C. elegans, uno degli organismi modello più utilizzati, e il suo impatto si fa ancora sentire oggi.
Ma se C. elegans non possiede un vero e proprio cervello, la mosca della frutta, Drosophila melanogaster, è un modello più adatto per studiare la complessità del cervello. Con i suoi 139.255 neuroni e oltre 50 milioni di sinapsi, le mosche sono in grado di svolgere attività complesse come camminare, volare e comunicare tra di loro.
Il dottor Gregory Jefferis dell’Università di Cambridge, uno dei co-leader della ricerca, sottolinea l’importanza di comprendere meccanicamente come i neuroni si integrino per permetterci di pensare. Questo è il motivo per cui la mappatura dettagliata dei cervelli è così cruciale per avanzare nella comprensione del funzionamento cerebrale.
Il Consorzio FlyWire è stato creato con l’obiettivo di unire le tecnologie più avanzate e l’esperienza di laboratori di tutto il mondo per produrre un completo connectoma del cervello della mosca della frutta. Un compito titanico, considerando che solo pochi anni fa sembrava impossibile ottenere una mappatura così dettagliata.
La mappa è stata creata a partire da 21 milioni di immagini del cervello di una mosca della frutta adulta femmina, che sono state elaborate utilizzando l’intelligenza artificiale per generare ricostruzioni 3D dei singoli neuroni. Il lavoro di correzione è stato poi affidato a centinaia di ricercatori e cittadini scienziati provenienti da tutto il mondo.
Il dottor Shelli Avenevoli sottolinea che, nonostante solo il 15 percento dei neuroni sia stato corretto nel 2021, i progressi fatti in soli tre anni sono sorprendenti. Oltre 8.400 tipi di neuroni sono stati identificati all’interno del cervello della mosca, di cui più di 4.500 sono completamente nuovi per la scienza.
Questo nuovo connectoma offre la possibilità di esplorare in dettaglio diverse regioni del cervello della mosca, come i neuroni uditivi utilizzati per rilevare i canti dei potenziali compagni o la bussola interna chiamata anello EPG.
Anche se la mappatura dettagliata del cervello umano è ancora un obiettivo lontano, il team di ricerca ha già in mente di estendere il loro approccio per affrontare sfide più grandi, come la ricostruzione del connectoma di un intero cervello di topo.
Il connectoma della mosca della frutta non solo rivoluzionerà la ricerca in neuroscienze, ma potrebbe anche avere importanti implicazioni per la comprensione del cervello umano. Questa mappa segna un momento di svolta che plasmerà la ricerca scientifica per molti anni a venire.
Il paper principale è stato pubblicato su Nature, insieme ad altri articoli correlati che possono essere consultati sulla pagina di destinazione della rivista.
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