Um sistema nervoso completo, um animal de cada vez

Investigadores publicaram o primeiro conectoma completo do sistema nervoso central de uma mosca-da-fruta macho: um diagrama de ligações com mais de 166 mil neurónios e cerca de 125 milhões de conexões sinápticas num único animal. O artigo revisto por pares saiu na Cell a 3 de setembro de 2026, e a Google Research, que construiu grande parte da cadeia de análise de imagem, publicou o seu relato no mesmo dia.

Em número de neurónios, é a maior reconstrução cerebral montada até hoje. Abrange o cérebro, os lobos ópticos e o cordão nervoso ventral — o equivalente aproximado de uma medula espinhal na mosca — como um único conjunto de dados contínuo. Os conectomas de mosca anteriores paravam no cérebro. “No fundo, permite-nos ir dos olhos às patas de uma só vez”, afirmou Greg Jefferis, do Laboratório de Biologia Molecular do MRC e da Universidade de Cambridge, no anúncio do trabalho feito pela Janelia.

Porque é que o sexo da mosca é o ponto central

Todos os conectomas de mosca concluídos até agora eram de fêmeas, incluindo o hemibrain que a Janelia publicou em 2020. Isso tornava impossível comparar os sexos com resolução sináptica — o que importa, porque o corteio, a agressão e o acasalamento são precisamente os comportamentos em que machos e fêmeas mais divergem.

A página do projeto da Janelia indica 262 tipos celulares específicos de sexo e 114 sexualmente dimórficos, no conjunto cerca de 4,8% do cérebro central. As diferenças concentram-se em regiões de ordem superior e não na periferia sensorial e motora, em larga medida partilhada.

Um microscópio de laboratório com a mão de uma investigadora no botão de focagem
A amostra é seccionada e fotografada antes de se poder separar cada neurónio dos vizinhos. Fotografia de arquivo, não o equipamento deste estudo. Tima Miroshnichenko · pexels · Pexels License

“É a primeira vez que podemos comparar os dois sexos de um animal com comportamento social complexo”, disse Gerry Rubin, investigador principal sénior na Janelia.

O que a aprendizagem automática fez de facto

Um conectoma desta dimensão não se desenha à mão. A amostra é seccionada e fotografada em microscópio eletrónico, produzindo um volume no qual cada neurónio tem de ser separado dos vizinhos antes de se poder contar seja o que for.

A Google Research afirma ter assegurado esse passo com redes de preenchimento por inundação: redes convolucionais que partem de um único píxel e crescem para fora, decidindo quais dos píxeis contíguos pertencem ao mesmo objeto. Para este conjunto de dados, a equipa melhorou também o seu sistema de reconstrução PATHFINDER acrescentando neurónios sintéticos aos dados de treino, o que, segundo a Google, aumentou tanto a velocidade como a precisão.

A passagem automática é um rascunho, não um resultado. Equipas especializadas do grupo FlyEM da Janelia e do Cambridge Drosophila Connectomics Group, no Laboratório de Biologia Molecular do MRC, reviram a segmentação, etiquetaram os neurónios e atribuíram tipos celulares. O artigo regista 11 710 tipos de neurónio no mapa concluído.

Dados abertos, e para que servem

O conjunto de dados é publicado sob licença CC BY 4.0 e pode ser consultado através do neuPrint, visto no visualizador de código aberto Neuroglancer da Google ou explorado em male-cns.janelia.org. Uma pré-publicação do trabalho foi colocada no bioRxiv em outubro de 2025; o artigo da Cell é a versão revista por pares.

Duas investigadoras de bata de proteção a trabalhar num computador num laboratório
A segmentação automática produziu um rascunho que equipas especializadas reviram e etiquetaram à mão. Fotografia de arquivo. https://kaboompics.com/ · pexels · Pexels License

A conectómica mantém há muito uma discussão consigo própria sobre o que um diagrama de ligações realmente traz: um mapa de conexões não é um mapa de atividade, e saber que neurónio toca em qual não explica, por si só, um comportamento. O que a área tem mostrado de forma consistente é que o mapa reduz o espaço de procura. Um circuito que pode ser seguido de ponta a ponta é um circuito que pode ser testado com experiências dirigidas em vez de suposições.

A pergunta seguinte é óbvia: a escala. O sistema nervoso de uma mosca ronda os 166 mil neurónios; o cérebro de um rato, cerca de 70 milhões. Os métodos aqui descritos são aqueles em que uma tentativa à escala do rato teria de assentar, e o alcance real deles é o que vale a pena acompanhar.