La corteza cerebral se asemeja a una gran centralita. Innumerables líneas que transportan información sobre el medio ambiente, por ejemplo, de los órganos sensoriales, convergen en la corteza cerebral. Para dirigir el flujo de datos hacia vías significativas, las células piramidales individuales del cerebrola corteza actúa como operadores de centralita en miniatura. Cada célula recibe información de varios miles de líneas. Si las señales tienen sentido, la línea se abre y la información se transmite hacia adelante. Los científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología en Martinsried han mostrado por primera veztiempo en que los puntos de contacto entre tipos específicos de neuronas se agrupan en grupos en la neurona objetivo. Es probable que las señales se coordinen entre sí de esta manera para hacerlas más "convincentes".
Las células de la corteza cerebral tienen mucho que ver. Procesan varios tipos de información dependiendo del área en la que se encuentran. Por ejemplo, las señales de la retina llegan a la corteza visual, donde, entre otras cosas,se detecta movimiento de objetos. Las células piramidales de la corteza cerebral reciben información de otras células a través de miles de puntos de contacto llamados sinapsis. Dependiendo de dónde, cuántas y con qué frecuencia se activan las sinapsis, la célula transmite la señal hacia adelante o no.
La información se transmite en forma de señales eléctricas. Los neurobiólogos pudieron medir estas señales en varios puntos de contacto de la neurona. "Lo emocionante es que las señales que recibe una célula de, por ejemplo, diez sinapsis activas simultáneamente puedenser mayor que la suma de las señales de las diez sinapsis individuales ", dice Volker Scheuss, resumiendo la base de su estudio recientemente publicado." Sin embargo, hasta ahora no estaba claro si este fenómeno puede explicarse por un arreglo específico de sinapsis en piramidalcélulas."
Al combinar métodos modernos, los neurobiólogos del Departamento de Tobias Bonhoeffer han analizado la disposición de las sinapsis. Fueron capaces de activar selectivamente un tipo específico de célula piramidal en cortes cerebrales de ratones usando optogenética. Gracias a la "imagen de calcio" simultánealuego pudieron observar y registrar la actividad de las sinapsis individuales bajo un microscopio de dos fotones. De esta manera, lograron mostrar por primera vez cómo se organizan las sinapsis entre sí.
El resultado de dicho mapeo de sinapsis analizado con un algoritmo recientemente desarrollado fue claro: las sinapsis de las células piramidales forman grupos que consisten en 4 a 14 sinapsis dispuestas dentro de un área de menos de 30 micrómetros a lo largo de la dendrita ". La existencia de estos grupos sugiereque las sinapsis interactúan entre sí para controlar la fuerza de la señal combinada ", explica Onur Gökçe, autor del estudio. Esta es la primera explicación anatómica de la fuerza desproporcionada de las señales de sinapsis agrupadas en comparación con las señales individuales: un hallazgoconocido por las mediciones de actividad. La observación en las células piramidales de la capa 5 fue de particular interés, ya que la actividad de estas células oscila sincrónicamente ".señal recibida ", dice Scheuss.
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Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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