Lograron digitalizar el cerebro de una mosca, un paso clave para la simulación de la vida

Un equipo internacional de científicos alcanzó un hito histórico tras la digitalización completa del cerebro de una mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Este avance constituye un paso fundamental hacia la simulación de la vida en entornos digitales complejos y el entendimiento profundo de los sistemas nerviosos biológicos.

El mapa neuronal, denominado conectoma, posee más de 125.000 neuronas y 50 millones de conexiones sinápticas. Los expertos utilizaron datos de microscopía electrónica de alta resolución para reconstruir la estructura detallada de cada unidad del sistema nervioso central del insecto.

La investigación, cuyos resultados fueron publicados en la revista Natura, integra esta emulación cerebral con un cuerpo físico simulado mediante un marco de trabajo llamado NeuroMechFly v2.

Este sistema permite que el modelo digital interactúe con leyes físicas reales dentro de un simulador que replica la biomecánica de la mosca.

Philip Shiu, científico de la firma Eon y autor principal del estudio, destacó la relevancia de la conexión entre mente y cuerpo en el nuevo modelo.

“Lo que usted observa no es una animación. Es una copia de un cerebro biológico que hace que un cuerpo se mueva”, indicó, por su parte, el doctor Alexander D. Wissner-Gross, cofundador de la empresa.

El modelo computacional opera bajo una arquitectura de “integración y disparo”. En este esquema, el impulso eléctrico de una neurona modifica el potencial de las unidades conectadas de forma proporcional a la fuerza de su enlace sináptico y a la identidad de sus neurotransmisores.

Los resultados del estudio muestran que el cerebro digital predice con exactitud conductas vitales como la alimentación y el aseo personal. El modelo anticipa con éxito qué neuronas responden a sabores específicos y cuáles resultan necesarias para iniciar el movimiento de la probóscide.

La tecnología logra cerrar el ciclo entre percepción y acción por primera vez en una emulación cerebral completa. La información sensorial ingresa al sistema, se procesa a través del conectoma y se traduce en comandos motores que el cuerpo virtual ejecuta de manera fluida.

“Nuestros resultados demuestran que el modelado de circuitos cerebrales a partir de la conectividad sináptica genera hipótesis comprobables y describe transformaciones sensoriomotoras completas“, indicaron los especialistas.

Este logro supera ampliamente a proyectos previos que trabajaron con organismos de menor complejidad, como gusanos con apenas 302 neuronas. La mosca de la fruta permite observar comportamientos naturales múltiples dirigidos exclusivamente por la propia dinámica del circuito emulado.

La meta final de este esfuerzo apunta a la emulación de cerebros de mayor escala, incluidos los de mamíferos y seres humanos. Actualmente, los investigadores recolectan datos del cerebro de un ratón, el cual contiene 70 millones de neuronas, una cifra 560 veces superior a la del insecto.