Um novo estudo revela descobertas inovadoras sobre a navegação visual no cérebro da mosca da fruta Drosophila melanogaster
Uma equipe de pesquisa internacional da Freie Universität Berlin e da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara conduziu a primeira análise sistemática de todas as conexões sinápticas no cérebro de um animal adulto em um estudo inovador. O estudo se concentrou no conectoma – o diagrama elétrico do sistema nervoso – da mosca da fruta Drosophila melanogaster. O estudo, intitulado “Reconstrução conectômica prevê recursos visuais usados para navegação” e publicado em edição especial da renomada revista Naturezaesclarece em particular as redes neuronais subjacentes à navegação visual (link para o estudo ‘024 -07967-z).
A equipe de pesquisa liderada por Mathias Wernet (Freie Universität Berlin) e Sung Soo Kim (Universidade da Califórnia, Santa Bárbara) conseguiu mostrar que existem pelo menos dez vias sinápticas paralelas no cérebro da mosca da fruta que processam informações visuais em seu caminho. para o cérebro central. “Esta é uma descoberta notável que mostra que mesmo o cérebro de um organismo tão pequeno possui mecanismos de processamento visual incrivelmente complexos”, diz Mathias Wernet, professor de Redes Neurais.
Em seu trabalho de pesquisa, os cientistas usaram dados de microscopia eletrônica para reconstruir mais de 5.000 células nervosas da mosca da fruta. Drosophila melanogasterincluindo suas sinapses químicas. Os três primeiros autores, o estudante de doutorado Emil Kind de Berlim e os estudantes de doutorado Jennifer Yuet Ha Lai e Dustin Garner (ambos da Califórnia) conseguiram assim criar a primeira representação completa de todas as entradas visuais do complexo central. O complexo central é uma estrutura evolutivamente conservada no cérebro central dos insetos que desempenha um papel importante no desenvolvimento das decisões de navegação.
“Os resultados deste trabalho inovador permitem tirar conclusões sobre a natureza dos estímulos visuais processados e as propriedades funcionais das células nervosas envolvidas”, explica Mathias Wernet. A equipe de pesquisa internacional também conseguiu confirmar experimentalmente algumas dessas previsões científicas usando microscopia de 2 fótons in vivo.
Na mesma edição especial da “Nature”, o estudo “Conectômica reconstrução prevê características visuais usadas para navegação” é complementado por uma segunda publicação em colaboração com os autores Professor Sebastian Seung e Mala Murthy da Universidade de Princeton intitulada “Neuronal parts list and wired diagram for um sistema visual” ( ‘024 -07981-1 ). Isto fornece uma análise aprofundada dos componentes neuronais e dos padrões de fiação do sistema visual da mosca da fruta.
Os resultados de ambos os estudos fornecem uma base crucial para pesquisas futuras. “No futuro, esses dados conectômicos servirão como uma base importante para o planejamento e interpretação de trabalhos fisiológicos ou experimentos comportamentais com o objetivo de compreender melhor as decisões de navegação”, afirma Mathias Wernet. (cm)