La mappa del cervello di una mosca ora fa girare DOOM

Google Research e HHMI Janelia hanno completato la mappa del sistema nervoso centrale di un maschio adulto di Drosophila melanogaster, una specie di mosca, includendo cervello, lobi ottici e cordone nervoso ventrale.

Il dataset MaleCNS v1.0 raccoglie oltre 166.000 neuroni e circa 125 milioni di connessioni sinaptiche, diventando la più ampia ricostruzione cerebrale disponibile per numero di neuroni.

Il lavoro, pubblicato su Cell il 3 settembre 2026, nasce da una collaborazione durata circa un decennio e combina microscopia elettronica, ricostruzione tridimensionale e strumenti di Intelligenza Artificiale.

La pubblicazione del dataset ha avuto anche una conseguenza inattesa: sviluppatori indipendenti hanno iniziato a utilizzare la connettività neuronale simulata per controllare DOOM, Super Mario 64 e Minecraft.

Come nasce la mappa del sistema nervoso

La connectomica mira a descrivere la struttura e le connessioni delle cellule nervose. Per ottenere MaleCNS v1.0, i ricercatori hanno suddiviso il tessuto della mosca in milioni di sezioni sottilissime e acquisito immagini con microscopia elettronica. Sistemi di AI hanno poi contribuito a identificare i neuroni e a ricostruirne forma e collegamenti nello spazio tridimensionale. Il risultato è stato successivamente verificato e corretto da esperti umani di HHMI Janelia, un passaggio necessario per ridurre gli errori della ricostruzione automatizzata.

La mappa comprende 11.691 tipi cellulari e permette di seguire collegamenti che partono da sistemi sensoriali, come vista, udito e olfatto, fino alle strutture coinvolte nel controllo motorio. Il confronto con il precedente connectome femminile ha inoltre evidenziato differenze biologiche rilevanti: lo studio identifica 262 tipi cellulari presenti esclusivamente in uno dei due sessi e altri 114 presenti in entrambi, ma con connessioni differenti. Avere due ricostruzioni complete consente quindi di studiare sia il dimorfismo sessuale sia la variabilità tra individui.

La portata del risultato va distinta da una simulazione completa del cervello. Il connectome descrive soprattutto geometria e connettività; non riproduce automaticamente tutte le proprietà elettriche delle cellule, la dinamica dei neurotrasmettitori o ogni meccanismo fisiologico. La mappa costituisce quindi una base strutturale per ulteriori modelli e non una copia digitale perfetta della Drosophila.

Perché il connectome controlla anche DOOM

La disponibilità pubblica di MaleCNS v1.0 ha permesso di sperimentare rapidamente applicazioni non previste dal progetto originale. In un esperimento pubblicato pochi giorni dopo l’annuncio, Alex Wormuth ha collegato gli stimoli visivi di DOOM a una simulazione dell’intera rete neuronale. Le informazioni relative a luminosità e colore vengono trasformate in segnali destinati a specifici neuroni visivi; l’attività risultante viene poi associata a comandi del gioco come movimento, rotazione e sparo.

Il sistema utilizza anche due cellule dopaminergiche PPL101 come segnale associato ai danni subiti nel gioco, con l’obiettivo di verificare se la rete possa apprendere comportamenti più efficaci. È importante però non interpretare l’esperimento come una mosca digitale che gioca autonomamente a DOOM: l‘associazione tra determinate cellule e i comandi del videogioco è stata progettata dagli sviluppatori e non riproduce direttamente il controllo motorio naturale dell’insetto.

Esperimenti successivi hanno portato il connectome anche in Super Mario 64 e Minecraft, mentre altri progetti hanno utilizzato l’attività neuronale simulata per riprodurre animazioni. Il valore scientifico dell’operazione resta soprattutto nella possibilità di verificare come una struttura nervosa reale reagisca quando viene trasformata in un modello computazionale. MaleCNS v1.0 è distribuito con licenza CC BY e può essere esplorato attraverso strumenti dedicati; la sua utilità futura dipenderà dalla capacità dei ricercatori di integrare la connettività con dati fisiologici e comportamentali. La strada verso una simulazione completa di un cervello animale resta quindi molto più complessa di quanto suggerisca questo pur interessante progetto.