Utilizando una nueva y revolucionaria tecnología de mapeo cerebral desarrollada recientemente en el Laboratorio Cold Spring Harbor CSHL, un equipo internacional de científicos dirigido por el profesor Anthony Zador ha hecho un descubrimiento que obligará a los neurocientíficos a repensar cómo se comunican entre sí las áreas de la corteza..
La nueva tecnología, llamada MAPseq, permitió a los científicos determinar que las neuronas en la corteza visual primaria se comunican con áreas visuales superiores de la corteza mucho más ampliamente de lo que se creía anteriormente, y de acuerdo con patrones específicos.
El diagrama de cableado de la corteza determina cómo se procesa la información en docenas de áreas corticales. "Si no sabemos cómo se combina la información, incluso en las primeras etapas, entonces no tenemos la menor idea de cómo funciona el cerebro."dice Justus Kebschull, ahora un investigador postdoctoral en la Universidad de Stanford que fue instrumental en el desarrollo de MAPseq como un estudiante graduado en el laboratorio de Zador.
En un experimento MAPseq, cientos o miles de neuronas se etiquetan de forma única con secuencias de ARN aleatorias "códigos de barras" a través de una única inyección realizada en el cerebro. Los códigos de barras se transportan a los axones ramificados de cada neurona marcada, donde luego puedenleerse mediante una secuencia de código de barras de alto rendimiento después de que se disecciona el cerebro. Este proceso permite a los investigadores identificar cada área del cerebro con la que cada neurona con código de barras hace contacto.
El laboratorio de Zador ha comenzado a usar MAPseq para comparar los cerebros de un modelo de autismo de ratones con cerebros de ratones sanos para ver si se produce un cableado incorrecto durante el desarrollo a nivel de una sola neurona que podría explicar los síntomas del trastorno, solo uno de muchosaplicaciones potenciales del método.
En los experimentos informados hoy, el equipo verificó por primera vez la tecnología relativamente nueva al comparar sus resultados con el método de mapeo estándar de oro, llamado rastreo de neurona única. Usaron el último método para rastrear 31 neuronas de ratón en la corteza visual primaria ahasta siete ubicaciones corticales diferentes. Estos experimentos tomaron 3 años en completarse. Luego les tomó solo 3 semanas usar MAPseq para mapear las proyecciones dentro de la corteza que surgen de 591 neuronas primarias de la corteza visual. Ambas técnicas revelaron que la mayoría de las neuronas en esteubicación objetivo múltiples áreas visuales, y que aproximadamente las mismas proporciones de células se proyectan en dos, tres o cuatro áreas corticales.
Más allá de ser más rápido, MAPseq pudo revelar patrones en la forma en que las neuronas en la corteza visual primaria se conectaban a otras áreas visuales a través de la corteza. Alrededor del 73% se ajusta a uno de los seis patrones de proyección distintos. Esta arquitectura puede facilitar la coordinación deactividad entre esas áreas, que a su vez podría proporcionar un medio para vincular información visual a través del cerebro para ayudar a formar percepciones complejas.
"Nuestro hallazgo indica un cambio de la idea bastante conveniente de que cada neurona se proyecte a un área cortical", dice Kebschull. "Ese pensamiento ignora la estructura subyacente del cerebro y, en el futuro, la forma en que las personas realizan sus experimentosva a cambiar drásticamente "
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Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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