O que é um conectoma? O diagrama de conexões do cérebro e todos os cérebros mapeados até hoje

Conectoma: um mapa completo dos neurônios de um cérebro e das conexões entre eles.

Conectômica: a ciência de mapear e estudar conectomas.

Neurônio: uma célula nervosa que transmite sinais elétricos e químicos para outras células.

Sinapse: uma conexão entre dois neurônios, na qual um transmite um sinal ao seguinte.

Axônio: a longa fibra que um neurônio usa para enviar sinais a outras células.

Microscopia eletrônica (ME): obtenção de imagens com um feixe de elétrons em vez de luz, com nitidez suficiente para enxergar sinapses individuais.

Revisão (proofreading): conferir e corrigir o rastreamento de neurônios feito por um computador nas imagens do cérebro, historicamente a etapa mais lenta e mais cara do mapeamento.

Neuroplasticidade: a capacidade do cérebro de mudar suas conexões ao longo do tempo, que é como aprendemos e formamos memórias.

Emulação do cérebro inteiro (whole brain emulation): executar em um computador um modelo fiel de um cérebro específico, também chamada de transferência mental (mind uploading).

Um conectoma é o diagrama de conexões do cérebro. Ele registra quais neurônios existem, onde estão e com quais outros neurônios cada um se conecta. No nível mais detalhado, mostra cada sinapse, as minúsculas junções em que um neurônio passa um sinal para outro. Pense em um mapa de cidade que mostra não só todas as ruas, mas também cada entrada de garagem, cada porta e quais portas dão para quais ruas.

A palavra é usada em escalas diferentes. Um conectoma neural mapeia neurônios individuais e suas conexões, e só foi feito para animais pequenos e pequenos pedaços de cérebro de mamíferos. Um conectoma macroscópico, ou funcional, mapeia as principais vias entre as regiões do cérebro, usando exames de ressonância magnética de pessoas vivas, com resolução de milímetros. Um conectoma químico acrescenta quais neurônios liberam, e respondem a, cada uma das muitas substâncias químicas que mudam o comportamento dos circuitos cerebrais, e, em 2025, só o verme C. elegans tem um (Wikipédia: Conectoma).

Os termos conectoma e conectômica foram introduzidos de forma independente em 2005 pelos neurocientistas Olaf Sporns, da Universidade de Indiana, e Patric Hagmann, do Hospital Universitário de Lausanne, na Suíça. Ambos criaram a palavra a partir do modelo de genoma, inspirados pelo esforço do Projeto Genoma Humano para ler todo o DNA humano. Se o genoma é o conjunto completo de instruções genéticas, o conectoma é o conjunto completo de conexões neurais.

A palavra chegou a um público amplo pelo neurocientista Sebastian Seung, que fez em 2010 uma palestra TED intitulada I am my connectome, defendendo que quem somos está escrito em nossas conexões neurais. Ele a seguiu em 2012 com um livro, Connectome: How the Brain's Wiring Makes Us Who We Are (Wikipédia: Conectoma). Mais tarde, Seung ajudou a liderar o FlyWire, o projeto que mapeou o cérebro completo da mosca-das-frutas adulta.

O método padrão tem quatro etapas. Primeiro, o cérebro ou um pedaço dele é preservado e corado para que as membranas das células apareçam com clareza. Segundo, é cortado em milhares de fatias, cada uma muito mais fina que um fio de cabelo, ou desbastado camada por camada. Terceiro, cada fatia é fotografada com um microscópio eletrônico, com nitidez suficiente para enxergar sinapses individuais. Quarto, os computadores juntam as imagens em um volume tridimensional e rastreiam cada neurônio de fatia em fatia, e pessoas conferem o rastreamento em busca de erros.

Essa última etapa, a revisão (proofreading), tem sido o gargalo. Um computador que perde o rastro de um neurônio por uma fatia pode fundir duas células ou dividir uma em duas, e esses erros se espalham pelo mapa inteiro. No caso da mosca-das-frutas adulta, a revisão envolveu centenas de cientistas e voluntários ao longo de vários anos. A IA tornou o rastreamento muito mais preciso, e novos métodos buscam reduzir ainda mais a conferência.

Vários desses métodos trocam os microscópios eletrônicos pela luz. Uma abordagem, criada no laboratório de Jeff Lichtman, em Harvard, e chamada de Brainbow, marca neurônios individuais com mais de 100 cores distintas para que possam ser diferenciados. Outra, proposta por Anthony Zador no Cold Spring Harbor Laboratory, marca cada neurônio com um código de barras de DNA único e lê as conexões por sequenciamento. O método PRISM, da E11 Bio, combina códigos de barras de proteínas, tecido expandido fisicamente para que microscópios de luz comuns enxerguem detalhes finos e uma IA que confere o próprio trabalho. A E11 Bio afirma que o PRISM poderia tornar o mapeamento até 100 vezes mais barato (Asimov Press).

Menos tempo a cada projeto, que é a tendência mais importante da área. O primeiro conectoma, os 302 neurônios do verme C. elegans, levou mais de uma década de rastreamento manual de imagens de microscópio eletrônico antes de ser publicado em 1986. A mosca-das-frutas adulta, com quase 140.000 neurônios, levou vários anos para o consórcio FlyWire, com centenas de cientistas e voluntários conferindo o rastreamento do computador. O milímetro cúbico de cérebro de camundongo do MICrONS levou cerca de sete anos e mais de 150 pesquisadores (Allen Institute).

Leia essa tabela de cima para baixo e a aceleração fica evidente. Cada novo mapa é bem maior que o anterior, muitas vezes centenas de vezes, e leva mais ou menos o mesmo número de anos, ou menos. Os motivos são microscópios mais rápidos, armazenamento mais barato e, acima de tudo, uma IA capaz de rastrear neurônios em milhares de imagens com cada vez menos erros. Se essa tendência se mantiver, o cérebro inteiro de um mamífero é questão de anos, não de gerações.

A história da conectômica é uma história de começos lentos e de uma aceleração repentina. Foram necessárias décadas para ir de um verme a um inseto, e apenas poucos anos para ir do cérebro de um inseto pequeno a pedaços de cérebros de mamíferos e de humanos.

Dois desses mapas se destacam. A mosca-das-frutas adulta é o maior cérebro completo já mapeado e o primeiro cérebro complexo cujo diagrama de conexões foi transformado em um modelo em funcionamento: uma simulação de computador construída a partir do mapa previu quais neurônios disparariam quando a mosca sentisse o gosto de açúcar e como isso levaria à alimentação, e experimentos com moscas de verdade confirmaram a previsão (Nature). O mapa do camundongo do MICrONS importa porque os cientistas registraram a atividade dos neurônios enquanto o camundongo assistia a vídeos e depois mapearam as conexões desses mesmos neurônios, ligando o que o circuito faz à forma como ele é construído.

Enorme. Um cérebro humano tem cerca de 86 bilhões de neurônios (PNAS) e algo da ordem de 100 trilhões de conexões sinápticas. Para comparar, o genoma humano tem cerca de 3 bilhões de pares de bases, de modo que um conectoma contém dezenas de milhares de vezes mais conexões do que um genoma contém letras. O único milímetro cúbico de córtex humano que Harvard e Google mapearam, um pedaço do tamanho de meio grão de arroz retirado de uma paciente durante uma cirurgia de epilepsia, gerou 1.400 terabytes de dados.

Os cientistas por trás desse mapa estimaram que um cérebro de camundongo inteiro geraria cerca de 1.000 vezes mais dados (ScienceDaily), e um cérebro humano é mais de mil vezes maior que o de um camundongo. Isso coloca um conectoma humano completo, obtido da mesma forma, muito além de qualquer conjunto de dados já armazenado. Mas a história do sequenciamento do genoma é um bom guia: o primeiro genoma humano levou cerca de 13 anos e bilhões de dólares, e hoje um pode ser lido em um dia por algumas centenas de dólares. A conectômica está hoje onde a genômica estava antes da grande queda de custos.

Existe também um limite mais difícil. Hoje, um conectoma em nível de neurônio só pode ser feito a partir de tecido preservado, o que significa depois da morte no caso de qualquer animal grande. Exames não invasivos conseguem enxergar neurônios individuais em funcionamento apenas em animais pequenos e quase transparentes, como larvas de peixe-zebra. Nenhuma tecnologia consegue ainda ler cada sinapse em um cérebro humano vivo.

A maioria dos neurocientistas acredita que as memórias são armazenadas, pelo menos em grande parte, no padrão e na força das conexões entre os neurônios. Quando você aprende algo, algumas sinapses ficam mais fortes, outras ficam mais fracas e novas se formam. Isso é a neuroplasticidade, e significa que o seu conectoma não é fixo: ele muda todos os dias e é diferente do de qualquer outra pessoa, até mesmo do de um gêmeo idêntico.

Esse é o raciocínio por trás da afirmação de Seung de que você é o seu conectoma. Se ele estiver certo, um mapa suficientemente detalhado das suas conexões conteria as suas memórias, as suas habilidades e a sua personalidade, e é exatamente por isso que a conectômica é a base da transferência mental (mind uploading). Nosso guia sobre transferência mental em 2026 explica como um mapa viraria uma mente em funcionamento.

O diagrama de conexões provavelmente não é a história toda. A força de cada sinapse, as substâncias químicas que mudam o comportamento dos circuitos e as células de apoio ao redor dos neurônios também importam, e é por isso que os cientistas falam também de conectomas químicos e de registros de atividade. Mas os resultados com a mosca são impressionantes: um modelo construído principalmente a partir das conexões previu comportamentos reais. Isso sugere que o conectoma guarda muito mais do que os céticos esperavam daquilo que faz de um cérebro o que ele é.

O Human Connectome Project é um grande esforço, financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH) e liderado principalmente por um consórcio da Universidade de Washington em St. Louis e da Universidade de Minnesota, para mapear as conexões entre regiões do cérebro humano saudável por meio de exames de ressonância magnética de voluntários vivos. Ele trabalha na macroescala, medindo em milímetros as principais vias entre áreas do cérebro, e não neurônios individuais.

Isso o torna muito diferente dos mapas da mosca e do camundongo. Ele não consegue mostrar uma única sinapse, mas pode ser feito em pessoas vivas, em grande número, e repetido ao longo do tempo. Seus dados ajudaram cientistas a entender como as redes cerebrais diferem entre as pessoas e mudam com a idade e com doenças. Médicos já começaram até a usar mapas de conectomas para planejar cirurgias cerebrais e estimulação cerebral, uma abordagem chamada pela primeira vez de cirurgia conectômica em 2012.

O próximo grande marco é um mapa completo, em nível de neurônio, de um cérebro de camundongo, com cerca de 70 milhões de neurônios. Seria o primeiro conectoma completo de um mamífero, e os camundongos compartilham grande parte da organização cerebral com os humanos. O governo dos EUA vem trabalhando nisso há uma década: a agência de pesquisa de inteligência IARPA lançou o projeto MICrONS em 2016 para mapear um milímetro cúbico de córtex de camundongo, e o NIH lançou em 2023 um programa de $150 milhões, o BRAIN CONNECTS, para criar ferramentas de mapeamento de cérebros inteiros.

A E11 Bio pretende mapear um cérebro de camundongo inteiro em cerca de cinco anos, por cerca de $100 milhões, usando seu método PRISM, mais barato (Asimov Press). E a Eon Systems, a startup que relatou ter executado o modelo de um cérebro de mosca inteiro em um corpo simulado em março de 2026, diz que o cérebro de camundongo é o seu próximo alvo (The Decoder). Se um cérebro de camundongo inteiro for mapeado e executado como um modelo em funcionamento, será muito difícil descartar a tese de que um cérebro humano pode ser copiado.

Os conectomas importam primeiro para a medicina. Acredita-se que muitos distúrbios do cérebro envolvam circuitos com conexões ou funcionamento diferentes, e mapas desses circuitos ajudam os cientistas a entender condições que vão da epilepsia à depressão e a planejar tratamentos. Eles importam também para a inteligência artificial: o cérebro ainda é a única inteligência geral que conhecemos, e suas conexões são um guia de como construir inteligência de forma eficiente.

E importam para a mais antiga de todas as perguntas humanas: o que acontece conosco. Em outubro de 2026, Mustafa Suleyman, CEO da Microsoft AI, disse que Larry Page, cofundador do Google, lhe contou certa vez que esperava estar explorando as galáxias até o fim do século como algo além do humano, e Elon Musk respondeu que Page pode estar certo. Nossos guias sobre imortalidade digital e a sonda de von Neumann explicam o plano. Todas as versões dele dependem da conectômica: não dá para copiar uma mente que não se consegue mapear.

Mesmo um mapa perfeito do seu cérebro seria um mapa, não um livro de memórias. Ele não diria quais lembranças foram as mais importantes para você, por que você fez as escolhas que fez ou o que você gostaria que os seus netos soubessem. Isso só você pode dizer, com as suas próprias palavras, e hoje a única maneira de garantir que isso dure é registrar.

É isso que uma Persona é: uma versão de você em IA, criada a partir das suas próprias memórias e da sua própria voz clonada, com a qual a sua família pode conversar e que pode ouvir depois que você morrer. Você cria a sua Persona conversando, respondendo a perguntas e contando histórias, por voz ou digitando, e a sua Persona aprende a cada conversa. Criar é grátis: você recebe 25 memórias sem cartão e sem limite de tempo, e a sua criação gratuita nunca expira. Os planos pagos começam em US$14,99 por mês.

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Esta página faz parte da nossa série sobre as pessoas e a ciência por trás da corrida para sobreviver ao corpo.

• Imortalidade digital: Larry Page e a corrida para transferir mentes: a história que deu origem a tudo isso e o quanto estamos perto de copiar uma mente.

• O que é uma sonda de von Neumann? O plano de Larry Page para a galáxia: a nave que se copia sozinha no centro do plano de Page.

• Por que Larry Page chamou Elon Musk de especista: o argumento que, segundo Musk, levou à OpenAI.

• O que Larry Page acredita sobre IA e viver para sempre: seu histórico, em suas próprias palavras e nos relatos de outras pessoas.

• Transferência mental em 2026: o quanto estamos perto?: o quanto a ciência está perto de copiar um cérebro humano.

• Os bilionários que tentam viver para sempre: quem está gastando quanto em longevidade e imortalidade digital.

• Como viver para sempre: todas as formas que as pessoas estão tentando: todas as abordagens, da medicina à transferência mental.

• Criônica em 2026: custo, como funciona, quem já se inscreveu: quanto custa, como funciona e quem já se inscreveu.

As definições e a história vêm da Wikipédia sobre o conectoma. Os mapas de cérebros vêm do OpenWorm, da Live Science, do NIH, da Nature, do ScienceDaily e do Allen Institute, e a contagem de neurônios vem do PNAS. A E11 Bio vem da Asimov Press e a Eon Systems do The Decoder. Conferimos todas as fontes em 30 de outubro de 2026.

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