Conectómica - Comprender las conexiones neuronales y el flujo de información en el cerebro

Las neuronas en el cerebro humano forman un número asombroso de conexiones; Se cree que hay desde decenas de miles de millones hasta billones de enlaces. Los científicos que buscan comprender esas conexiones están creando un nuevo campo de la neurociencia llamado conectómica, y están mapeando la red celular del cerebro para crear conectomas. En un conectoma ideal, uno podía ver cómo cada neurona en el mapa estaba conectada a todas las demás neuronas, explicó el profesor Wei-Chung Allen Lee de la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital de Niños de Boston.

El equipo de Lee está estudiando cómo se forman las redes funcionales a partir de circuitos neuronales organizados, cómo funcionan las neuronas dentro de esos circuitos y cómo eso se relaciona con los comportamientos humanos como la toma de decisiones y la acción.

En un nuevo estudio en Nature, Lee y sus colegas evaluaron la conectividad neuronal y el procesamiento de la información en el cerebelo del ratón. El cerebelo juega un papel crítico en la cognición, los comportamientos sociales y la coordinación de movimientos suaves. El cerebelo nos ayuda a hacer movimientos finos y correcciones en esos movimientos para que nuestras acciones físicas reales coincidan con nuestras intenciones.

El cerebelo está lleno de un tipo de neurona llamada células granulares. Estas células tienen un promedio de cuatro dendritas, extensiones que reciben señales de otras neuronas. Las dendritas de células granulares a menudo se unen con otro tipo de neurona llamada fibras musgosas, que aportan información al cerebelo. Las células granulares procesan esos datos y los envían a otras neuronas llamadas células de Purkinje.

Cada célula de Purkinje puede integrar "información de 100.000 a 200.000 células granulares". Una vez integrada, la información es enviada nuevamente por las células de Purkinje a otras áreas, y los investigadores estaban interesados en los tres tipos de células que componen este "circuito de alimentación", dijo Lee.

Al mapear las conexiones neuronales, los autores del estudio mostraron que las suposiciones sobre las dendritas de células granulares y las conexiones aleatorias a las fibras musgosas han sido erróneas. En cambio, este trabajo ilustró que las dendritas de células granulares no se conectan aleatoriamente a las fibras musgosas; Se conectan selectivamente, y las células granulares se conectan a las mismas fibras musgosas con más frecuencia de lo que se pensaba. El selectivo puede reducir ligeramente la capacidad, pero aumenta la asociación de patrones, dijo Lee.

La conectómica se puede utilizar para evaluar la estructura de los circuitos neuronales, y la información de conectividad que se revela puede ilustrar cómo se mueve la información en una red. "Este documento demuestra cómo se puede utilizar la conectómica para proporcionar datos para probar teorías de larga data sobre el procesamiento de la información y las redes neuronales complejas", agregó Lee.

Lee quiere saber más sobre cómo las diferencias en la conectómica se alinean con varios comportamientos humanos y comparar conectomas de diferentes especies.

Fuentes: Harvard Medical SchoolNature

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Conectómica - Comprender las conexiones neuronales y el flujo de información en el cerebro | Neurociencia (labroots.com)

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