El cerebro humano contiene aproximadamente 87 mil millones de neuronas. En promedio, cada una de estas células establece miles de conexiones diferentes para facilitar la comunicación en todo el cerebro. Se cree que la comunicación neuronal es la base de todas las funciones cerebrales, desde experimentar e interpretar el mundo que te rodea hasta recordar esas experiencias y controlar cómo responde tu cuerpo.
Pero en esta vasta red de comunicación neuronal, ¿quién habla precisamente con quién y cuál es la consecuencia de esas conversaciones individuales?
Comprender los detalles que rodean la comunicación neuronal y cómo la experiencia la moldea es uno de los muchos enfoques de la neurociencia. Sin embargo, esto se complica por la gran cantidad de conexiones microscópicas que hay que estudiar en el cerebro humano, muchas de las cuales a menudo cambian, y que las herramientas disponibles no pueden proporcionar una resolución adecuada.
Como consecuencia, muchos científicos como yo han recurrido a organismos más simples, como la mosca de la fruta.
Las moscas de la fruta, aunque molestas en la cocina, son invaluables en el laboratorio. Sus cerebros están construidos de manera notablemente similar a los de los humanos. Es importante destacar que los científicos han desarrollado herramientas que hacen que los cerebros de las moscas sean mucho más fáciles de estudiar con una resolución que no se ha logrado en otros organismos.
Mi colega Gilad Barnea, neurocientífico de la Universidad de Brown, y su equipo pasaron más de 20 años desarrollando una herramienta para visualizar todas las conexiones microscópicas entre las neuronas del cerebro.
Las neuronas se comunican entre sí enviando y recibiendo moléculas llamadas neurotransmisores entre proteínas receptoras en su superficie. barnea herramienta, trans-Tangotraduce la activación de proteínas receptoras específicas en expresión genética que, en última instancia, permite la visualización.
Mi equipo y yo utilizamos trans-Tango para visualizar todas las conexiones neuronales de un centro de aprendizaje y memoria, llamado cuerpo de hongoen el cerebro de la mosca de la fruta.
Aquí, un grupo de aproximadamente cuatro neuronas, etiquetadas en verde, reciben mensajes del cuerpo del hongo, que es la estructura en forma de L etiquetada en azul en el centro del cerebro de la mosca. Puede paso por el cerebro y ver todas las demás neuronas con las que probablemente se comunican, etiquetadas en rojo.
Los cuerpos celulares de las neuronas residen en los bordes del cerebro, y los lugares donde reciben mensajes del cuerpo del hongo aparecen como marañas verdes que invaden un pequeño compartimento ovalado. Se cree que donde estas extensiones verdes en forma de red se mezclan con el rojo es donde las neuronas comunican su mensaje procesado a otras neuronas posteriores.
Al adentrarnos más en el cerebro, podemos ver las neuronas posteriores navegando hacia una sola capa de una estructura en forma de abanico dentro del cerebro. Este cuerpo en forma de abanico Se cree que modula muchas funciones, incluidas excitación, almacenamiento de memoria, locomoción y Transformar experiencias sensoriales en acciones..
Nuestras imágenes no solo revelaron conexiones previamente desconocidas en el cerebro, sino que también brindan la oportunidad de explorar las consecuencias de esas conversaciones neuronales individuales. Las conexiones cerebrales de las moscas eran notablemente consistentes, pero también variaban ligeramente de una mosca a otra. Es probable que estas ligeras variaciones en la conectividad influenciado por las experiencias individuales de la moscaal igual que en las personas.
La belleza del trans-Tango reside en su flexibilidad. Además de visualizar conexiones, los científicos pueden utilizar genes para manipular la actividad neuronal y comprender mejor cómo la comunicación neuronal afecta el comportamiento. Debido a que los cerebros de las moscas tienen una estructura similar a la de los humanos, los investigadores pueden usarlos para estudiar cómo funcionan las conexiones cerebrales y cómo podrían verse alteradas en caso de enfermedad. En última instancia, esto mejorará nuestra comprensión de nuestro propio cerebro y de la condición humana.
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Citación: Los cerebros humanos y los cerebros de las moscas de la fruta están construidos de manera similar; los investigadores están estudiando las diferencias (2024, 16 de abril) recuperado el 16 de abril de 2024 de https://medicalxpress.com/news/2024-04-human-brains-fruit-fly-built .html
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