Los científicos terminaron de conectar el cerebro de una mosca y la IA hizo el rastreo

Un proyecto de una década de duración ha producido el conectoma completo de una mosca de la fruta macho, es decir, un mapa de cada neurona de su cerebro y cordón nervioso y las conexiones entre ellos. Las cifras son más de 166.000 neuronas y alrededor de 125 millones de conexiones, lo que lo convierte en el mapa cerebral más grande por recuento de neuronas que se haya terminado. El trabajo fue dirigido por el equipo FlyEM en el Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes, con el Cambridge Connectomics Group y Google Research, y fue publicado en la revista Cell bajo el título “Dimorfismo sexual en el conectoma completo del sistema nervioso central masculino de Drosophila”.

Un conectoma es un diagrama de cableado y se construye de la manera más difícil. Se corta un cerebro en secciones más delgadas que una longitud de onda de luz, se fotografían con un microscopio electrónico y luego se rastrea cada neurona individual a través de miles de imágenes para ver adónde va y qué toca. Hacer eso a mano para 125 millones de conexiones no sólo es lento, sino imposible, y ahí es donde entra en juego el aprendizaje automático: modelos entrenados para seguir el contorno de una sola celda, imagen tras imagen, hacen la primera pasada, y los humanos verifican y corrigen. Esa asociación es la única razón por la que existe un mapa completo ahora y no dentro de cincuenta años. Cualquiera puede abrir el resultado en Neuroglancer, la herramienta gratuita creada por Google para explorar enormes conjuntos de datos de imágenes, y seguir una neurona. 404 Media informa que la gente ya ha conectado el circuito de una mosca simulada a proyectos novedosos, incluido hacer que reproduzca Doom, que le dice más sobre Internet que sobre neurociencia.

¿Qué hay detrás de esto?

La razón por la que un mapa masculino es importante cuando ya se cartografió el cerebro de una mosca hembra está en el título del artículo: dimorfismo sexual, las diferencias entre los sexos. Tener ambos permite a los investigadores preguntarse qué circuitos difieren y cómo esas diferencias producen un comportamiento diferente, lo cual es una pregunta mucho más clara que cualquier cosa que permita un solo mapa. También vale la pena ser precisos sobre qué no es un conectoma. Un diagrama de cableado le indica qué se conecta a qué, no con qué fuerza se activa cada conexión, qué químicos están involucrados o cómo cambia mientras el animal aprende. Conocer el circuito es un punto de partida para comprender el comportamiento, no la línea de meta, y los investigadores en el campo son consistentemente más claros al respecto de lo que suelen ser los titulares.

Qué significa esto para ti: Para la mayoría de nosotros, esto no es una herramienta, es un buen ejemplo de lo que la IA realmente está haciendo bien en este momento, y no se parece en nada a un chatbot. No hay ningún razonamiento inteligente aquí: los modelos realizan una tarea de percepción estrecha, siguen una delgada línea gris a través de una pila de fotografías, a una escala y consistencia que ningún equipo de personas podría igualar. Ese patrón, un modelo estrecho que analiza con enorme atención mientras los científicos hacen las preguntas, está silenciosamente detrás de muchos de los avances recientes en biología y materiales. Si tiene curiosidad, los datos son públicos y se pueden explorar de forma gratuita en el navegador, lo cual es bastante bonito para poder decir acerca de una década de investigación.

Fuentes

• Investigación de Google: Un hito de la conectómica, mapeando el cerebro completo de la mosca de la fruta macho
• Janelia Research Campus: investigadores revelan el conectoma del sistema nervioso central de la mosca masculina de la fruta
• HHMI: Completando el conectoma
• 404 Media: Un cerebro de mosca digital se ha apoderado de Internet