La mappa completa delle connessioni nervose del moscerino della frutta maschio collega geni e comportamento

Gli scienziati hanno mappato tutti i 166.000 neuroni del sistema nervoso centrale di un moscerino della frutta maschio adulto, compresi cervello, lobi ottici e cordone nervoso. La mappa registra milioni di connessioni e può ora essere confrontata direttamente con quella del cervello della femmina adulta, realizzata nel 2024.

Il confronto mostra che la maggior parte dei circuiti sensoriali e motori è condivisa. Una quota relativamente piccola di cellule e connessioni è però diversa e contribuisce a produrre comportamenti distinti legati al corteggiamento, al canto generato dalle ali e all'aggressività. I ricercatori hanno anche potuto osservare come due geni che determinano il sesso, fruitless e doublesex, contribuiscano a modellare questi circuiti, chiarendo un passaggio cruciale tra istruzioni genetiche e comportamento.

La realizzazione della mappa ha richiesto circa quattro anni. La microscopia elettronica ad alta risoluzione ha acquisito immagini del sistema nervoso in sezioni minuscole; strumenti di apprendimento automatico hanno assemblato le immagini e tracciato le connessioni, e revisori umani specializzati hanno corretto i risultati. Studi collegati hanno utilizzato questa risorsa per seguire i segnali del gusto dai recettori distribuiti nel corpo verso i circuiti che controllano l'alimentazione e il movimento, e per mostrare che l'elaborazione delle informazioni visive si estende in profondità nel cervello.

I moscerini della frutta non sono esseri umani in miniatura, e i risultati non spiegano le differenze comportamentali tra donne e uomini. Il lavoro offre però un modello gestibile per studiare come i geni modifichino le connessioni cerebrali. I ricercatori sperano che questi principi possano un giorno aiutare a indagare le variazioni genetiche associate a condizioni come l'autismo e la schizofrenia.