Un equipo internacional de investigadores consiguió digitalizar por completo el cerebro de una mosca de la fruta, un logro científico que podría acercar a los científicos a la simulación de sistemas biológicos complejos en entornos digitales.
El estudio se centró en el cerebro de mosca de la fruta, uno de los organismos más utilizados en investigación biológica, y representa un paso clave para comprender cómo funcionan los sistemas nerviosos.
Los científicos crearon un mapa detallado del cerebro del insecto conocido como conectoma, que describe la estructura completa de las conexiones neuronales.
Este modelo incluye: más de 125.000 neuronas, alrededor de 50 millones de conexiones sinápticas
Para reconstruir esta compleja red, el equipo utilizó imágenes obtenidas mediante microscopía electrónica de alta resolución, lo que permitió observar cada componente del sistema nervioso central del insecto.
El cerebro digital fue integrado en un sistema llamado NeuroMechFly v2, un marco computacional que simula el cuerpo y la biomecánica de la mosca.
Gracias a este entorno, el modelo puede interactuar con leyes físicas realistas dentro de un simulador. Esto significa que el cerebro digital no solo existe como una estructura estática, sino que puede controlar el movimiento de un cuerpo virtual.
El científico Philip Shiu, autor principal del estudio, destacó la importancia de integrar la actividad cerebral con el comportamiento físico.
Por su parte, el investigador Alexander D. Wissner-Gross explicó que el modelo representa una copia funcional de un cerebro biológico capaz de generar movimiento en un organismo simulado.
El sistema computacional utiliza una arquitectura conocida como modelo de integración y disparo, un enfoque utilizado en neurociencia para simular el funcionamiento de las neuronas.
En este modelo: una neurona genera impulsos eléctricos, estos impulsos afectan a otras neuronas conectadas, la intensidad depende de la fuerza de la sinapsis y de los neurotransmisores implicados
El resultado es un circuito que reproduce el flujo de información entre percepción sensorial y respuesta motora.
Los investigadores comprobaron que el cerebro digital puede predecir comportamientos reales de la mosca.
Entre ellos: la alimentación, el aseo del cuerpo, el movimiento de la probóscide (estructura bucal del insecto)
Esto demuestra que el modelo logra cerrar el ciclo entre percepción, procesamiento neuronal y acción, un objetivo central en la simulación de sistemas biológicos.
Este logro supera proyectos anteriores centrados en organismos más simples, como el gusano Caenorhabditis elegans, cuyo sistema nervioso contiene solo 302 neuronas.
La mosca de la fruta, en cambio, posee una complejidad mucho mayor y permite estudiar comportamientos naturales más variados.
El objetivo final del proyecto es avanzar hacia la simulación de cerebros de mayor escala. Actualmente, los investigadores ya recopilan datos del cerebro de un ratón, que cuenta con aproximadamente 70 millones de neuronas, unas 560 veces más que el cerebro de la mosca.
Si estos modelos continúan evolucionando, podrían abrir nuevas vías para comprender el funcionamiento del cerebro humano y desarrollar tecnologías capaces de replicar procesos biológicos en sistemas digitales.
