Tutti i neuroni e le connessioni nel cervello del moscerino della frutta sono stati mappati per la seconda volta. Il lavoro congiunto tra i biologi dell’Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campus e gli informatici di Google ha rivelato più di 300 milioni di connessioni sinaptiche nel cervello. Il sistema nervoso del moscerino della frutta è composto da circa 150.000 neuroni; nel cervello si trova soltanto una parte di questi.
I ricercatori hanno suddiviso il cervello del moscerino e una parte del cordone nervoso addominale in numerose sezioni a intervalli regolari. Queste sezioni, acquisite con la microscopia elettronica, sono state ricomposte mediante modelli informatici. L’intelligenza artificiale generativa ha eliminato le lacune e le distorsioni causate dai tagli, mentre altri modelli hanno seguito le membrane cellulari per ricostruire la forma dei neuroni nello spazio tridimensionale. Ulteriori modelli hanno riconosciuto le sinapsi e ne hanno classificato i tipi. I supervisori umani hanno calibrato con i loro feedback la precisione dei modelli nell’identificazione delle sinapsi. Dalla dissezione del cervello al completamento della mappa delle connessioni sono trascorsi circa quattro anni.
Questa mappa, chiamata Connectome, mostra la posizione di ogni neurone nel cervello e le connessioni sinaptiche che stabilisce con gli altri neuroni. Queste connessioni determinano l’elaborazione degli input sensoriali, l’invio delle informazioni ai centri pertinenti e output come la formazione dei ricordi o i movimenti muscolari. I ricercatori si aspettano che la mappa fornisca ai neuroscienziati un’infrastruttura dettagliata per studiare il funzionamento del cervello.
Insieme al connectoma della mosca femmina completato in precedenza, il nuovo studio ha permesso di esaminare le differenze tra i cervelli maschili e femminili. I ricercatori hanno identificato 289 neuroni specifici dei maschi e 71 specifici delle femmine. È emerso inoltre che i 138 neuroni presenti in entrambi i sessi formano morfologie e connessioni diverse nei maschi e nelle femmine. Queste differenze non potevano essere sempre spiegate direttamente dai geni doublesex (dsx) e fruitless (fru), che svolgono un ruolo nella determinazione del sesso. I neuroni specifici di un sesso tendevano a concentrarsi nelle vie di elaborazione di livello superiore e di presa delle decisioni, lontano dall’elaborazione sensoriale di base o dal controllo motorio.
I ricercatori affermano che i metodi sviluppati per la mappatura del cervello della mosca possono essere applicati a organismi più complessi. Tuttavia, si sottolinea che per valutare in modo affidabile le differenze individuali saranno necessari decine di connectomi e che il processo dovrà essere condotto in meno di quattro anni.
Perché è importante
Questo studio offre un’infrastruttura di riferimento utilizzabile dai neuroscienziati che vogliono studiare il funzionamento del cervello sulla base dell’organizzazione delle connessioni tra le cellule, più che delle singole cellule. La mappa potrebbe facilitare la verifica del ruolo svolto da specifici gruppi di connessioni nei processi che vanno dalle informazioni sensoriali alla presa delle decisioni e agli output motori; in particolare, il fatto che le differenze tra mosche maschi e femmine non possano essere spiegate soltanto dai geni che determinano il sesso sposta la questione di ricerca verso l’architettura delle connessioni. La concentrazione dei neuroni specifici di un sesso nelle vie di elaborazione di livello superiore consente di esaminare in dettaglio il rapporto tra i sensi di base e le decisioni comportamentali. Tuttavia, per distinguere le differenze individuali sono necessarie numerose mappe e una produzione più rapida. Resta aperta la questione di quanto i metodi possano essere applicati a organismi più complessi.
Contesto
In secondo luogo, FikirPilot non è un nome nuovo nell’archivio: negli ultimi 90 giorni abbiamo pubblicato una notizia in cui questo nome veniva menzionato; quell’articolo è datato 24 agosto 2026.