Crean el primer y más detallado mapa de conexiones neuronales

En la búsqueda por develar los secretos del funcionamiento cerebral, un grupo de científicos creó el mayor y más detallado mapa de conexiones entre neuronas que jamás se haya producido. Aunque la imagen pueda parecer un cuadro de Pollock, de hecho representa la actividad neurológica de un ratón vivo mientras responde a estímulos visuales. Esto provee de nuevas claves para saber cómo las células cerebrales interactúan al decodificar información.

El trabajo fue publicado en Nature, como parte de un intento por complementar estudios previos sobre la conectividad cerebral y responder a algunas de las más grandes interrogantes sin respuestas en esta materia. Por ejemplo, estudios previos han indicado que las neuronas que responden a estímulos visuales altamente similares, tienden a formar conexiones más fuertes que las neuronas responsables de procesos no relacionados.

Sin embargo, los científicos no están seguros si esto pasa porque las neuronas con similar orientación formas conexiones (sinapsis) más importantes o porque simplemente forman un mayor número de sinapsis. Alternativamente, se ha propuesto que este tipo de conectividad selectiva pueda ser regulada por las organizaciones espaciales de las sinapsis, las que pueden ocurrir en cúmulos (clusters), en los que se reúnen estas neuronas, produciendo un punto de conexión más firme.

Por medio de escáner con láser de dos fotones, los investigadores crearon la imagen detallada de una sección del córtex cerebral del cerebro de un ratón vivo, mientras éste miraba una pantalla donde se desplegaban líneas horizontales y verticales. El córtex visual es la parte que procesa los estímulos visuales, donde hay diferentes neuronas altamente conectadas que responden a diferentes tipos de líneas.

Además de ver la organización de las neuronas, al rastrear los cambios en las concentraciones de calcio dentro de las neuronas, los investigadores pudieron determinar patrones de actividad.

El estudio encontró que en la sección observada había 201 neuronas que formaron un total de 1.278 sinapsis entre ellas. Como se esperaba, la conectividad era mucho más fuerte entre neuronas que conducen procesos similares, que entre aquellas que no lo hacen. Esto, a pesar de que estas células no estaban organizadas en ningún orden espacial particular que pudiera producir este fenómeno. De hecho, los axones y dendritas de estas células pasaban cerca unas de otras con la misma frecuencia que lo hacían con aquellas menos relacionadas, pero cuando lo hacían, tendían a formar más sinapsis. Estas sinapsis también eran más largas y enviaban más neurotransmisores, resultando en una señal más fuerte. Pero esto no ocurrió en los clusters que los investigadores habían supuesto.

Este primer mapa de las conexiones cerebrales ofrece una comprensión de cómo se combinan las neuronas para crear conciencia a través de la sinapsis, aunque aún hace falta mucho trabajo para formar un mapa completo. Los autores del estudio instan a los futuros investigadores para que continúen el proyecto e insisten en que su perfeccionamiento será el camino para lograr un «entendimiento más completo de las redes cerebrales, su estructura y función».

Fuente, IFLScience

Traducción, CCV, El Ciudadano