Uma equipe internacional reconstituiu, com precisão sem precedentes, a arquitetura e o funcionamento de dezenas de milhares de neurônios de uma amostra de cérebro de rato, e suas 500 milhões de conexões.
Este trabalho titânico, publicado na
Nature, marca um ponto de virada nas neurociências. Oferece uma visão inédita dos mecanismos que sustentam a visão no rato, ao mesmo tempo que abre perspectivas para compreender algumas doenças neurológicas humanas.
Uma proeza tecnológica sem precedentes
Durante nove anos, os pesquisadores combinaram microscopia eletrônica e inteligência artificial para reconstruir essa rede neuronal em 3D. O fragmento analisado, proveniente do córtex visual, foi cortado em 28.000 fatias ultrafinas antes de ser digitalizado.
Antes de analisar essa rede neuronal, a equipe havia registrado a atividade dos neurônios enquanto o rato assistia a trechos de filmes. Essa dupla abordagem, estrutural e funcional, permite relacionar diretamente a anatomia do cérebro ao seu funcionamento.
Os dados gerados, equivalentes a 22 anos de vídeo em HD, agora estão acessíveis livremente. Esse repositório servirá de base para futuras pesquisas sobre distúrbios neurológicos relacionados a uma conectividade anormal.
Descobertas que desafiam os modelos existentes
Contrariamente às expectativas, os neurônios inibitórios não se limitam a moderar a atividade cerebral de forma aleatória. Sua ação é altamente seletiva, direcionando circuitos específicos para coordenar a atividade global.
Os pesquisadores também identificaram novos tipos celulares e padrões de conexão desconhecidos. Essas observações sugerem que o cérebro é muito menos desorganizado do que se pensava, seguindo regras de organização que ainda precisam ser elucidadas.
Esses resultados podem inspirar novas abordagens terapêuticas, especialmente para patologias como autismo e esquizofrenia, onde a comunicação neuronal está alterada.