sábado, 11 de noviembre de 2017

Un catálogo de tipos de neuronas es imprescindible para mejorar nuestro conocimiento del cerebro humano.



Una nueva base de datos podría arrojar luz sobre cómo funcionan los cerebros de las personas



pyramidal nerve cell
Una nueva base de datos ofrece una mirada profunda a las células nerviosas humanas vivas,
revelando elaboradas estructuras de ramificación y miles de formas,
 como esta neurona llamada célula piramidal
 (imagen de la célula, a la izquierda, y reconstrucción digital en 3-D, a la derecha).
 Imagen: Instituto Allen para la Neurociencia.


El cerebro humano rebosa diversidad. Al extraer  tejidos delicados y vivos durante la neurocirugía y luego estudiar las células que lo componen, los investigadores están descubriendo el conjunto de caracteres neuronales que dan lugar a nuestros pensamientos, sueños y recuerdos.

Hasta la fecha, los Investigadores del Instituto Allen para la Neurociencia en Seattle han descrito las formas intrincadas y las propiedades eléctricas de unas 100 células nerviosas, o neuronas, obtenidas de los cerebros de 36 pacientes que se han sometido a cirugía para operaciones tales como la extirpación de tumores cerebrales o epilepsia. Para llegar al lugar correcto, se tuvo que eliminar un pequeño trozo de tejido cerebral, que generalmente se descarta como residuo médico. En este caso, el tejido cerebral se empaquetó rápidamente y se envió todavía vivo a los investigadores.

Una vez allí, el tejido humano ha sido analizado y vuelto a analizar. Algunas neuronas se sometieron a microscopía detallada, lo que reveló intrincadas estructuras de ramificación y una amplia gama de formas. Las células también se sometieron a pequeñas descargas de electricidad, lo que permitió a los investigadores ver cómo las neuronas podrían haberse comunicado con otras células nerviosas en el cerebro. El Instituto Allen lanzó la primera base de datos pública de estas neuronas el 25 de octubre.

Una neurona llamada célula piramidal, por ejemplo, tiene una ramificación tupida de dendritas (naranja en la reconstrucción tridimensional digital, arriba) que se extiende desde su cuerpo celular (círculo blanco). Esas dendritas recogen señales de otros vecinos neuronales. Otras dendritas (rojas) se ramifican a continuación. El axón de la célula (azul) envía señales a otras células que las impulsan a la acción.


Chandelier cell
Imagen de Instituto Allen para la Neurociencia

 
En otra neurona llamada Chandelier (arriba), las ramas verticales de su axón transmisor de señal, que sirve para silenciar otras células, cuelgan alrededor del cuerpo de la neurona.



Basket cell
Imagen de Instituto Allen para la Neurociencia


Al igual que la neurona llamada Chandelier, la  neurona llamada Martinotti (abajo) silencia otras células con mensajes provenientes de su axón enmarañado y largo, que abarca varias capas de la corteza cerebral, la capa externa arrugada que está involucrada en pensamientos de mayor nivel. Y en una neurona llamada Basket (arriba), las ramas axónicas, que permiten que la célula nerviosa envíe mensajes a otras neuronas, se agrupan densamente alrededor del cuerpo de la célula.

Ya que las neuronas desempeñan diferentes roles en el cerebro, la nueva base de datos puede ayudar a los investigadores a desentrañar los detalles de esas diversas funciones. Existen datos similares para las células obtenidas de los cerebros de otros animales, como los ratones, pero hasta ahora, los datos sobre neuronas vivas de humanos habían sido escasos.

"Estas neuronas son increíblemente bellas", según Ed Lein, un neurocientífico del Instituto Allen que trabaja en el proyecto. "Se ven como árboles. Son mucho más complejos que las células similares en un ratón".



Martinotti cell

Imagen de Instituto Allen para la Neurociencia





Basado en:  http://www.brain-map.org/overview/index.html