Pueden caminar, flotar y los machos pueden incluso cantar canciones de amor a woo mates - todo esto con un cerebro que es más pequeño que una cabeza de alfiler.
Ahora, por primera vez, científicos que investigan el cerebro de una mosca han identificado la posición, la forma y las conexiones de cada una de sus 130.000 células y 50 millones de conexiones.
Es el análisis más detallado del cerebro de un animal adulto jamás producido.
Un especialista cerebral líder independiente de la nueva investigación describió el avance como un gran salto en nuestra comprensión de nuestros propios cerebros.
Uno de los líderes de la investigación dijo que arrojaría nueva luz sobre “el mecanismo del pensamiento”.
El Dr. Gregory Jefferis, del Laboratorio de Consejos de Investigación Médica de Biología Molecular (LMB) en Cambridge, dijo a BBC News que actualmente no tenemos idea de cómo la red de células cerebrales en cada una de nuestras cabezas nos permite interactuar entre nosotros y con el mundo que nos rodea.
“¿Cuáles son las conexiones?
¿Cómo fluyen las señales a través del sistema que nos permite procesar la información para reconocer tu cara, que te permite escuchar mi voz y convertir estas palabras en señales eléctricas?
“El mapeo del cerebro volador es realmente notable y nos ayudará a comprender cómo funcionan nuestros propios cerebros”. Tenemos un millón de veces más células cerebrales, o neuronas, que la mosca de la fruta que se estudió.
Entonces, ¿cómo puede el diagrama de cableado de un cerebro de insecto ayudar a los científicos a aprender cómo pensamos?
Las imágenes que los científicos han producido, que han sido publicadas en la revista Nature, muestran una maraña de cableado tan hermosa como compleja.
Su forma y estructura tiene la clave para explicar cómo un órgano tan pequeño puede llevar a cabo tantas tareas computacionales poderosas.
El desarrollo de una computadora del tamaño de una semilla de amapola capaz de todas estas tareas está mucho más allá de la capacidad de la ciencia moderna.
El Dr. Mala Murthy, otro de los colíderes del proyecto, de la Universidad de Princeton, dijo que el nuevo diagrama de cableado, conocido científicamente como conectoma, sería “transformativo para los neurocientíficos”.
“Ayudará a los investigadores a entender mejor cómo funciona un cerebro sano.
En el futuro esperamos que sea posible comparar lo que sucede cuando las cosas salen mal en nuestro cerebro”. Esa es una opinión respaldada por la Dra. Lucia Prieto Godino, líder de grupo en investigación cerebral en el Francis Crick Institute de Londres, que es independiente del equipo de investigación.
Los investigadores han completado los conectomas de un simple gusano que tiene 300 cables y un gusano que tiene tres mil, pero tener un conectoma completo de algo con 130.000 cables es una hazaña técnica increíble que allana el camino para encontrar los conectomas para cerebros más grandes como el ratón y tal vez en varias décadas nuestra propia.
Los investigadores han sido capaces de identificar circuitos separados para muchas funciones individuales y mostrar cómo están conectados.
Los cables involucrados con el movimiento, por ejemplo, están en la base del cerebro, mientras que los para procesar la visión están hacia el lado.
Hay muchas más neuronas involucradas en este último porque ver requiere mucho más poder computacional.
Aunque los científicos ya sabían acerca de los circuitos separados, no sabían cómo estaban conectados.
Otros investigadores ya están utilizando los diagramas de circuitos, por ejemplo para averiguar por qué las moscas son tan difíciles de zarandear.
Los circuitos de visión detectan de qué dirección viene el periódico enrollado, y pasan la señal a las patas de las moscas.
Pero crucialmente, envían una señal de salto más fuerte a las piernas que se alejan del objeto de su inminente desaparición.
Así que se podría decir que saltan lejos sin siquiera tener que pensar – literalmente más rápido que la velocidad del pensamiento.
Este hallazgo puede explicar por qué los seres humanos que aserramos rara vez moscas de calabaza.
El diagrama de cableado fue hecho cortando un cerebro de mosca usando lo que es esencialmente un rallador microscópico de queso, fotografiando cada una de las 7.000 rebanadas y poniéndolas digitalmente en su totalidad.
Entonces el equipo de Princeton aplicó inteligencia artificial para extraer las formas y conexiones de todas las neuronas.
Pero la IA no era perfecta – los investigadores todavía tenían que arreglar más de tres millones de errores a mano.
Esto en sí mismo era un tour técnico de force, pero el trabajo era sólo la mitad hecho.
El mapa por sí solo no tenía sentido a menos que hubiera una descripción de lo que se suponía que debía hacer cada cable, según el Dr. Philipp Schlegel, quien también es del Laboratorio de Consejos de Investigación Médica de Biología Molecular.
“Estos datos se parecen un poco a Google Maps pero para los cerebros: el diagrama de cableado en bruto entre neuronas es como saber qué estructuras corresponden a calles y edificios.
La descripción de las neuronas es como agregar los nombres de calles y ciudades, horarios de apertura de negocios, números de teléfono, comentarios, etc.
al mapa.
Usted necesita ambos para que sea realmente útil.” El conectoma de la mosca está disponible para cualquier científico que desee utilizarlo para guiar su investigación.
El Dr. Schlegel cree que el mundo de la neurociencia verá “una avalancha de descubrimientos en los próximos dos años” gracias a este nuevo mapa.
Un cerebro humano es mucho más grande que el de la mosca, y todavía no tenemos la tecnología para capturar toda la información sobre su cableado.
Pero los investigadores creen que quizás en 30 años sea posible tener un conectoma humano.
El cerebro volador, dicen, es el comienzo de una nueva y más profunda comprensión de cómo funcionan nuestras propias mentes.
La investigación ha sido realizada por una gran colaboración internacional de científicos, llamada FlyWire Consortium.