El éxito en el mapeo de la red neuronal completa de gusanos machos y hembras es un progreso importante hacia la comprensión de la función del sistema nervioso.
Nuestro sistema nervioso es una intrincada red de nervios y células especializadas llamadas neuronas , que transmiten señales a diferentes partes del cuerpo. El cerebro humano posee miles de millones de neuronas que se comunican a través de una extensa red de conexiones sinápticas. Comprender el funcionamiento interno del sistema nervioso es fundamental para entender su función coordinada y para modelar el comportamiento de los organismos.
En un estudio publicado el 3 de julio en Nature , investigadores describieron el primer diagrama completo de conectividad del sistema nervioso de ambos sexos del nematodo C. elegans . Este diminuto gusano redondo adulto, de tan solo 1 mm de longitud, posee aproximadamente 1000 células, por lo que su sistema nervioso es muy simple, con alrededor de 300 a 400 neuronas. C. elegans se ha utilizado como modelo en neurociencia debido a sus similitudes con los humanos. Se considera un buen modelo para comprender, en última instancia, el complejo cerebro humano, compuesto por más de 100 mil millones de neuronas. Un estudio anterior, realizado hace más de tres décadas, había mapeado las conexiones del sistema nervioso en la hembra del nematodo C. elegans, aunque con menos detalle.
En el presente estudio, los investigadores analizaron micrografías electrónicas, tanto existentes como nuevas, de gusanos adultos machos y hembras , y las ensamblaron utilizando un software especializado para crear diagramas de cableado completos de ambos sexos. Este diagrama, similar a un "mapa neuronal", se denomina "conectoma". Los diagramas matriciales contenían todas las conexiones (a) entre neuronas individuales, (b) entre neuronas y músculos y otros tejidos, y (c) sinapsis entre células musculares de todo el animal. Las vías sinápticas son muy similares en gusanos machos y hembras, aunque el número de sinapsis difiere en su fuerza y, por lo tanto, son responsables de comportamientos específicos de cada sexo en múltiples niveles. El mapeo detallado, desde la entrada sensorial hasta la salida del órgano terminal, ayuda a deducir cómo reaccionan estos animales a su entorno externo y qué conexiones nerviosas son responsables de cada comportamiento en particular.
La "estructura" del sistema nervioso del gusano es un paso importante hacia el mapeo cuantitativo de diferentes conexiones neuronales dentro del cerebro, su región y el sistema nervioso para descifrar el comportamiento del gusano. El comportamiento de estos animales podría ayudar a especificar las conexiones neuronales que pueden fallar y causar una enfermedad. Muchas moléculas del sistema nervioso de los gusanos redondos son similares al sistema nervioso humano. Este estudio puede ayudarnos a comprender eventualmente las conexiones en el sistema nervioso humano y su relación con la salud y la enfermedad. Dado que se sabe que muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos son causados por algún problema en este 'cableado', comprender las conexiones puede ayudarnos a desarrollar terapias para diferentes enfermedades mentales.
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{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}
Fuentes)
1. Cook, SJ y col. 2019. Conectomas de animales completos de ambos sexos de Caenorhabditis elegans. Naturaleza. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG y col. 1986. La estructura del sistema nervioso del nematodo Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
