Os cientistas criaram o maior conectoma neural de um mamífero até agora, com o mapeamento de uma parte do cérebro de um rato do tamanho de um grão de areia.
Uma equipa de mais de 150 cientistas revelou o mapa mais detalhado de um cérebro de mamífero até à data, traçando uma pequena secção de 1 milímetro cúbico do cérebro de um rato.
A secção mapeada tem aproximadamente o tamanho de um grão de areia, mas está repleta de umas espantosas 200 000 células e mais de 523 milhões de sinapses. O projeto, liderado pelo consórcio MICrONS, foi detalhado numa série de artigos publicados na revista Nature a 9 de abril.
O intrincado mapa, conhecido como “conectoma”, capta uma secção do lobo occipital – a região do cérebro responsável pelo processamento visual. Para o criar, os investigadores começaram por observar a atividade cerebral de um rato vivo, geneticamente modificado, cujos neurónios brilhavam quando estavam ativos. Enquanto o rato via filmes como Mad Max, Matrix e Guerra das Estrelas, os investigadores registaram a atividade de 76 000 neurónios.
Depois disso, o cérebro do rato foi extraído e fotografado com um microscópio eletrónico. Um algoritmo de aprendizagem automática traçou então os neurónios e as suas ramificações, resultando num enorme mapa 3D que distingue vários tipos de células, incluindo neurónios e células gliais, explica o Live Science.
Jacob Reimer, do Baylor College of Medicine, observou a surpreendente complexidade de uma área tão pequena. “Um milímetro parece pequeno, mas dentro desse milímetro há quilómetros de fios”, disse.
O conjunto de dados é atualmente o maior mapa neural do mundo, ultrapassando os anteriores conectomas criados a partir de cérebros humanos e de moscas da fruta. No entanto, o trabalho continua incompleto porque faltam algumas células e ligações cerebrais e o conjunto de dados inclui extensões “órfãs” — ramos neurais com origens não identificadas. Grande parte do trabalho de validação é feito manualmente, embora as ferramentas de software tenham ajudado a automatizar parte do processo.
Entre as principais conclusões, os cientistas confirmaram que os neurónios que disparam juntos tendem a ligar-se a longas distâncias. O mapa também revelou que os neurónios inibitórios – que atenuam a atividade de outros neurónios – podem formar ligações altamente específicas e de longo alcance, o que desafia as suposições anteriores sobre o seu papel nos circuitos cerebrais locais.
Os cientistas esperam que este mapa venha a fornecer novos conhecimentos sobre doenças neurológicas, como a doença de Alzheimer e a esclerose múltipla, em que os circuitos cerebrais estão danificados.
