Un connectoma és el mapa complet de totes les neurones d'un cervell i totes les connexions (sinapsis) que hi ha entre elles, i construir-ne un és un dels grans reptes de la neurociència: fa anys que existeix el de la larva de la mosca de la fruita, molt més petit, però el d'un exemplar adult sencer, amb el cervell central, els dos lòbuls òptics i el cordó nerviós ventral (l'equivalent a la medul·la espinal), quedava fora de l'abast fins ara.
Investigadors de l'institut Janelia de l'Howard Hughes Medical Institute, de Google Research —amb Michał Januszewski i Viren Jain com a autors principals— i de les universitats de Columbia i Harvard han publicat el 3 de setembre a la revista Cell l'article «Sexual dimorphism in the complete connectome of the Drosophila male central nervous system», amb el primer mapa complet del sistema nerviós central d'una mosca de la fruita mascle: més de 166.000 neurones i uns 125 milions de connexions sinàptiques. El mètode va consistir a tallar el cos de l'insecte en milions de talls ultrafins, fotografiar-los amb microscòpia electrònica i fer servir xarxes neuronals convolucionals («flood-filling networks») i un sistema de reconstrucció anomenat PATHFINDER per remuntar totes aquelles imatges planes a una estructura tridimensional coherent, un procés que experts humans de Janelia van verificar després. Tres articles complementaris publicats el mateix dia ja fan servir aquest mapa per estudiar circuits concrets de visió, gust i comportament social.
La notícia és rellevant perquè demostra fins a quin punt la intel·ligència artificial ha accelerat un procés que, fet a mà, hauria estat inabastable a aquesta escala, i perquè disposar del mapa masculí complet —comparat amb el femení, ja existent— permet estudiar per primer cop amb precisió les diferències estructurals entre cervells de sexes diferents en un mateix organisme; a més, les tècniques de reconstrucció desenvolupades aquí s'estan aplicant ja a projectes per mapar cervells d'animals molt més complexos, com el peix zebra o el ratolí.
Cal tenir present que es tracta del cervell d'un insecte, amb un sistema nerviós molt més simple que el de qualsevol vertebrat, i que un connectoma és només un mapa anatòmic de cablejat: no explica per si sol com funciona el cervell ni com produeix comportaments, només n'ofereix l'esquelet estructural sobre el qual construir aquest coneixement, tal com mostren els tres articles complementaris, que encara es limiten a circuits molt concrets.