El pez cebra podría arrojar luz sobre los misterios de la médula espinal humana y su influencia en nuestro cuerpo
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Investigadores de la Universidad de Ottawa creen que el pez cebra puede proporcionar pistas para comprender cómo se desarrolla el sistema nervioso humano desde este los peces experimentan nuevos movimientos de manera similar a como lo hacen los bebés después del nacimiento.
Para comprender cómo nuestro sistema nervioso nos permite movernos y aprender nuevos movimientos, como caminar o nadar a medida que crecemos, los investigadores observaron de cerca el sistema nervioso del pez cebra y construyeron modelos de circuitos espinales de pez cebra en desarrollo para probar y comprender mejor la operación. de circuitos espinales para moverse. Su estudio computacional «Modelado de circuitos locomotores espinales para movimientos en el desarrollo del pez cebra» se publicó recientemente en la revista eLife.
Para obtener más información, hablamos con el autor principal Tuan Bui, profesor asociado en el Departamento de Biología, director del Neural Motor Circuits Lab y miembro del uOttawa Brain and Mind Research Institute.
Por favor, cuéntenos más sobre esta investigación.
«Comprender cómo la médula espinal controla nuestro cuerpo es esencial para mejorar los tratamientos para los trastornos del movimiento debido a lesiones o enfermedades del sistema nervioso. Examinamos la función de la médula espinal en el pez cebra, ya que el pez cebra y los mamíferos tienen muchas neuronas espinales en común. Estos peces de agua dulce son un organismo modelo ampliamente utilizado en la investigación biomédica.
«Estudios recientes han descrito las maniobras de natación del pez cebra en crecimiento y las neuronas espinales presentes en estas etapas de desarrollo. Estos estudios nos motivaron a preguntar qué cambios en la médula espinal ayudan a los peces cebra jóvenes a adquirir nuevos movimientos de natación a medida que maduran».
¿Qué papel juega la médula espinal?
«La médula espinal Es una estructura tubular larga y delgada que se extiende desde el tronco encefálico hasta la parte inferior de la columna vertebral. Contiene varias poblaciones de células nerviosas (neuronas) que ayudan a controlar y coordinar todos los músculos del cuerpo y ayudan a realizar movimientos. Todavía no comprendemos completamente la función de cada neurona espinal y cómo se comunican con otras neuronas y músculos para facilitar el movimiento en los animales.
«En las primeras etapas del desarrollo, se forman nuevas neuronas en la médula espinal y se se hacen conexiones entre las neuronas espinales.Para los animales jóvenes, incluidos los bebés humanos, la formación de estas nuevas neuronas y el establecimiento de estas conexiones neuronales coincide con la capacidad de realizar maniobras nuevas y más hábiles a medida que el cuerpo crece y madura. cómo la médula espinal controla nuestro cuerpo está examinando cómo las nuevas neuronas y conexiones son responsables de obtener nuevos movimientos».
¿Qué descubrió su equipo?
«Construimos modelos computacionales de la médula espinal en diferentes etapas de desarrollo. Las simulaciones demostraron que podrían surgir nuevas maniobras de natación en el pez cebra al agregar nuevas neuronas específicas a la médula espinal y nuevas conexiones entre las neuronas espinales. Estas adiciones permitieron que la médula espinal controlara el ritmo y la duración de nuevos movimientos.
«También identificamos patrones de actividad neuronal que se repiten en diferentes movimientos. Por ejemplo, para hacer batidos de cola que alternan entre los lados izquierdo y derecho, las neuronas de un lado de la médula espinal excitan a las neuronas del otro lado para cambiar la dirección del batido de cola. Sin embargo, esta activación en todo el cuerpo está exquisitamente sincronizada para garantizar que cada lado tenga tiempo suficiente para generar un golpe de cola. Estos patrones pueden estar presentes en la forma en que los humanos realizan actividades locomotoras como caminar y nadar».
¿Por qué es esto importante?
«Nuestros modelos identificarán nuevas funciones de diferentes neuronas en la médula espinal involucrados en la facilitación de los movimientos. Una mejor comprensión de cómo funciona la médula espinal ayudará a identificar las neuronas a las que apuntar para restaurar los movimientos. Sin embargo, para beneficiar a las personas con problemas de movimiento debido a una lesión o enfermedad, nuestros hallazgos deberán combinarse con métodos mejorados para reparar o reactivar el sistema nervioso».
Explore más
Funciones inesperadas de la red locomotora espinal Más información: Yann Roussel et al, Modelado de circuitos locomotores espinales para movimientos en el desarrollo del pez cebra, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.67453 Información de la revista: eLife
Proporcionado por la Universidad de Ottawa Cita: El pez cebra podría arrojar luz sobre los misterios de la médula espinal humana y su influencia en nuestro cuerpo (12 de octubre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress. com/news/2021-10-zebrafish-mysteries-human-spinal-cord.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.