Sobre o WiredMind

O que é real e o que é simplificado

Real

• Os neurônios. Cada aula usa de 3.000 a 4.500 neurônios reconstruídos do conectoma MaleCNS v1.0 (abre em uma nova aba), que abrange todo o sistema nervoso central de uma mosca macho, com os tipos de célula atribuídos pelos autores.
• O número de sinapses. O peso de cada conexão é o número de sinapses que o conjunto de dados registra entre as duas células, com confiança de detecção de 0,5 ou mais.
• Os sinais (+ ou −). O neurotransmissor previsto de um neurônio define se ele excita ou inibe: a acetilcolina excita; o GABA e o glutamato inibem. Células com previsão de liberar dopamina, serotonina, octopamina ou um transmissor incerto não têm efeito no modelo.
• As formas e as posições. Cada neurônio é desenhado a partir do seu próprio esqueleto no conjunto de dados, no lugar onde ele realmente fica na mosca.

Simplificado

• Recortes pequenos. Cada aula roda um subcircuito de 3.000 a 4.500 neurônios, não o sistema nervoso inteiro. O circuito do olfato tem quatro populações de células: receptores, neurônios de projeção, células de Kenyon e neurônios de saída. Os circuitos da bússola e da fuga se expandem por dois saltos a partir dos seus tipos de célula iniciais e mantêm os parceiros mais fortemente conectados. As conexões com menos de cinco sinapses são descartadas. Tudo o que fica fora do recorte desaparece, inclusive a inibição que normalmente equilibraria a rede.
• Um só modelo de neurônio para todas as células. Neurônios pontuais do tipo integra-e-dispara com vazamento, com os mesmos parâmetros em toda parte: os valores publicados por Shiu et al. (2024) (abre em uma nova aba). Repouso e reset em −52 mV, limiar em −45 mV, constante de tempo da membrana de 20 ms, constante de tempo sináptica de 5 ms, período refratário de 2,2 ms, atraso de 1,8 ms e 0,275 mV por sinapse. Sem computação dendrítica, sem neurônios de potencial graduado ou que não disparam, sem neuromodulação e sem aprendizado: as sinapses nunca mudam.
• Sem junções comunicantes. O conectoma registra apenas sinapses químicas, então as sinapses elétricas ficam de fora. Isso pesa mais na aula da fuga: numa mosca real, a ligação da fibra gigante com o neurônio motor do salto é uma sinapse mista que depende muito de junções comunicantes. Aqui, essa ligação se resume às suas 90 sinapses químicas.
• Nada aprende. A aula do olfato mostra onde a mosca guarda memórias de cheiros, nas sinapses das células de Kenyon para os neurônios de saída, mas o modelo não tem neurônios dopaminérgicos nem plasticidade. O recorte também deixa de fora o neurônio APL, que mantém esparsa a atividade das células de Kenyon.
• Estimulação idealizada. O botão Estimular ativa todos os neurônios de um grupo com entradas de Poisson independentes (40 Hz por 200 ms nas aulas do olfato e da fuga, 60 Hz por 800 ms para os neurônios de giro), e cada evento é forte o bastante para fazer a célula disparar, como numa ativação optogenética. Um cheiro real ativa alguns tipos de receptor num padrão; o cheiro da aula faz disparar todos os 1.861 neurônios receptores do recorte. O mata-moscas faz disparar de uma vez todas as 304 células de aproximação, enquanto um objeto real que se aproxima vai recrutando essas células à medida que cresce.
• Silenciar é um bloqueio total. Um grupo silenciado fica em repouso, nunca dispara e não envia nada. As ferramentas reais de silenciamento, como Kir2.1 ou a toxina tetânica, são parciais, mais lentas e podem deixar as sinapses elétricas funcionando.
• Os pontos de referência da bússola. No modelo, os neurônios em anel não recebem nenhuma entrada visual. Silenciá-los remove a inibição que eles exercem sobre a bússola, e é isso que deixa a bolha de atividade sair do lugar aqui. Numa mosca real, eles trazem dos sentidos pontos de referência e outras pistas.
• Os tempos. As latências vêm de um único atraso uniforme de 1,8 ms e das constantes de tempo da membrana e das sinapses, não de registros. Elas caem numa faixa plausível, mas nada foi ajustado para bater com latências de fuga medidas. O visualizador mostra tudo em câmera lenta, de 0,2 a 2 ms do tempo da mosca por quadro, dependendo do aparelho, e para de simular 150 ms depois do último estímulo, porque alguns recortes têm circuitos excitatórios que, sem a inibição que ficou de fora, ecoariam para sempre.
• Desenhos, não morfologia. Cada neurônio é desenhado como uma linha de 12 pontos ao longo do seu esqueleto, não com os seus ramos reais. Os clarões marcam os disparos. Os pontos em movimento são ilustração, não a velocidade de condução nem o caminho real de um disparo.

O que uma ferramenta de pesquisa faria de outro jeito

• Simular todo o sistema nervoso central, ou recortá-lo em limites bem fundamentados, com entradas modeladas, e manter as conexões fracas.
• Ajustar os parâmetros de cada tipo de célula a partir de registros, admitir neurônios de potencial graduado e neurônios sem disparos, e usar modelos baseados em condutância ou com vários compartimentos onde os dendritos fazem diferença.
• Acrescentar junções comunicantes a partir de outros dados, neuromoduladores como a dopamina e a octopamina, e plasticidade, por exemplo a depressão controlada por dopamina nas sinapses entre células de Kenyon e neurônios de saída.
• Ativar os neurônios sensoriais do jeito que o mundo faz: padrões de receptores específicos de cada odor e estímulos de aproximação que recrutam células à medida que o objeto cresce.
• Tratar como incertos as previsões de neurotransmissor e os pesos, variar esses valores, rodar muitas sementes aleatórias e comparar os resultados com a eletrofisiologia e o comportamento.

Vá direto à fonte

• neuPrint (abre em uma nova aba): consulte o MaleCNS v1.0 célula por célula e sinapse por sinapse.
• O artigo do MaleCNS (abre em uma nova aba): Berg, S., Beckett, I. R., Costa, M., Schlegel, P., Januszewski, M., et al. (2026). Sexual dimorphism in the complete Drosophila male central nervous system connectome. Cell 189, 5504–5526.e15.
• Shiu et al. (2024) (abre em uma nova aba): o modelo integra-e-dispara com vazamento do cérebro inteiro, do qual o WiredMind toma emprestados os parâmetros.
• O código-fonte (abre em uma nova aba): o pipeline de dados, o simulador, as aulas e os testes que conferem, nos circuitos reais, o que cada aula afirma.

De onde vêm os neurônios

Todos os neurônios e todas as contagens de sinapses vêm do conectoma MaleCNS v1.0 (abre em uma nova aba), do sistema nervoso central da mosca-da-fruta macho, feito pelo HHMI Janelia FlyEM (abre em uma nova aba), pela Universidade de Cambridge (abre em uma nova aba), pelo Laboratório de Biologia Molecular do MRC (abre em uma nova aba) e pelo Google Research (abre em uma nova aba).

Berg, S., Beckett, I. R., Costa, M., Schlegel, P., Januszewski, M., et al. (2026). Sexual dimorphism in the complete Drosophila male central nervous system connectome. Cell 189, 5504–5526.e15. doi:10.1016/j.cell.2026.08.015 (abre em uma nova aba)

Os dados estão sob a licença CC BY 4.0 (abre em uma nova aba). O WiredMind altera esses dados: recorta três pequenos circuitos, descarta as conexões com menos de cinco sinapses e desenha cada neurônio como uma linha simplificada. O simulador usa o modelo de neurônio de Shiu et al. (2024) (abre em uma nova aba).

Quem criou o projeto

O WiredMind foi criado por Guy Dahan, desenvolvedor full-stack e estrategista de SEO em Tel Aviv, ao longo de uma semana em setembro de 2026.

GitHub (abre em uma nova aba)·guy-dev.com (abre em uma nova aba)

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