Una c\u00e9lula cerebral de Purkinje normal (arriba) y una c\u00e9lula de Purkinje con una mutaci\u00f3n del gen GluD2 (abajo) que afecta la capacidad de establecer conexiones sin\u00e1pticas tempranas con vecinos. Cr\u00e9dito: Andrew Shuster <\/p>\n
Un poco de competencia nunca es algo malo, especialmente cuando se trata de neuronas incipientes que crecen en el cerebro, seg\u00fan un nuevo estudio de la Universidad de Stanford. <\/p>\n
En un primer estudio de este tipo, los investigadores dirigidos por el bi\u00f3logo de Stanford, Liqun Luo, utilizaron experimentos gen\u00e9ticos y modelos inform\u00e1ticos para arrojar luz sobre dos pasos importantes del desarrollo del cerebro en ratones j\u00f3venes: el crecimiento de extensiones ramificadas en los cuerpos de las neuronas, llamadas dendritas, y las conexiones que las dendritas hacen con otras neuronas. Al igual que las antenas biol\u00f3gicas, las dendritas reciben se\u00f1ales entrantes de otras neuronas a trav\u00e9s de conexiones llamadas sinapsis. El equipo de Luo descubri\u00f3 que las dendritas de las neuronas en crecimiento compiten entre s\u00ed para formar conexiones con sus parejas, y la presencia de conexiones exitosas aumenta las probabilidades de crecimiento de las dendritas.<\/p>\n
Los hallazgos, publicados en febrero en la revista Neuron , revelan que las interacciones competitivas son importantes cuando las neuronas crecen y forman circuitos. Tambi\u00e9n abordan preguntas fundamentales en neurociencia, dijo Luo, profesora Ann y Bill Swindells en la Facultad de Humanidades y Ciencias de Stanford.<\/p>\n
\u00ab\u00bfC\u00f3mo se conecta el cerebro? \u00bfC\u00f3mo se forman los circuitos neuronales? Estos son grandes preguntas sin respuesta\u00bb, dijo Luo.<\/p>\n
El cableado del cerebro<\/p>\n
Eso se debe a que la forma en que crecen las neuronas es un problema del huevo y la gallina, explic\u00f3 Luo. \u00bfTienen que existir las dendritas antes de que se puedan formar las sinapsis? \u00bfO es la formaci\u00f3n de conexiones sin\u00e1pticas vital para el crecimiento dendr\u00edtico?<\/p>\n
Seg\u00fan una idea, llamada hip\u00f3tesis sinaptotr\u00f3fica, las sinapsis estabilizan las dendritas y las hacen m\u00e1s propensas a crecer m\u00e1s, mientras que las dendritas sin sinapsis tienen m\u00e1s probabilidades de retroceder . Luo dijo que, hasta donde \u00e9l sab\u00eda, esta teor\u00eda nunca antes se hab\u00eda probado en el cerebro de un mam\u00edfero en desarrollo. Entonces, decidi\u00f3 que su laboratorio ser\u00eda el primero en hacerlo.<\/p>\n
El laboratorio de Luo se especializa en explorar c\u00f3mo se forman los circuitos neuronales durante el desarrollo y c\u00f3mo se organizan para realizar funciones espec\u00edficas. Durante m\u00e1s de dos d\u00e9cadas, su laboratorio ha investigado estas cuestiones, a menudo utilizando c\u00e9lulas de Purkinje, las principales neuronas del cerebelo que influyen en las funciones motoras y cognitivas.<\/p>\n
\u00abLas c\u00e9lulas de Purkinje son mi primer amor porque fueron las primeras neuronas de los mam\u00edferos. Estudi\u00e9, cuando todav\u00eda era un posdoctorado\u00bb, dijo Luo. \u00abSe ven como \u00e1rboles hermosos y hay muchas herramientas gen\u00e9ticas para estudiarlos\u00bb.<\/p>\n
Varias de estas herramientas gen\u00e9ticas se desarrollaron en el laboratorio de Luo, como la t\u00e9cnica Mosaic Analysis with Double Marker (MADM), que elimina un gen de inter\u00e9s de c\u00e9lulas individuales aisladas y etiqueta esas c\u00e9lulas con un marcador \u00fanico.<\/p>\n
Imag\u00ednese que una c\u00e9lula de Purkinje es un \u00e1rbol, explic\u00f3 Luo. \u00abEtiquetar c\u00e9lulas individuales te permite iluminar un \u00e1rbol completo en un denso bosque de neuronas, mientras que si se etiquetan todas las c\u00e9lulas de Purkinje, es dif\u00edcil visualizar c\u00f3mo se ve un \u00e1rbol individual\u00bb.<\/p>\n
Cultivo de c\u00e9lulas de Purkinje forman circuitos a trav\u00e9s de sinapsis que se organizan en capas, con una mol\u00e9cula de cerebelina-1 (Cbln1) en un lado y una prote\u00edna delta 2 del receptor de glutamato (GluD2) en el otro.<\/p>\n
En el nuevo estudio, el equipo de Luo utilizaron varios m\u00e9todos diferentes para alterar los genes Cbln1 y GluD2. Tambi\u00e9n utilizaron modelos inform\u00e1ticos que simularon el crecimiento dendr\u00edtico y la formaci\u00f3n de sinapsis para explorar m\u00e1s a fondo sus preguntas de investigaci\u00f3n.<\/p>\n
En un experimento, los investigadores manipularon c\u00e9lulas de Purkinje en embriones de rat\u00f3n en desarrollo utilizando MADM y otras t\u00e9cnicas para eliminar el gen GluD2 y etiquetar las c\u00e9lulas alteradas.<\/p>\n
Los investigadores descubrieron que eliminar el gen GluD2 en todas las c\u00e9lulas de Purkinje no tuvo un efecto notable en el crecimiento dendr\u00edtico, pero cuando solo las c\u00e9lulas de Purkinje aisladas perdieron el gen GluD2, los resultados fueron sorprendentes.<\/p>\n
Las c\u00e9lulas de Purkinje con el gen GluD2 en funcionamiento crecieron en su forma cuadrada habitual con ramas de dendrita uniformes en la parte inferior del \u00e1rbol (crecimiento temprano) y en la parte superior (crecimiento posterior). Por el contrario, las c\u00e9lulas de Purkinje que carecen del gen GluD2 tuvieron poco crecimiento dendr\u00edtico desde el principio, lo que result\u00f3 en c\u00e9lulas de Purkinje con forma de pir\u00e1mides invertidas.<\/p>\n
\u00abLa clave de este estudio es la capacidad de comparar las c\u00e9lulas de Purkinje vecinas que tienen y carecen del gen GluD2\u00bb, dijo Luo. \u00abEsto revela la competencia entre las dendritas por las sinapsis y c\u00f3mo las dendritas crecen con sinapsis normales o reducidas para estabilizarlas\u00bb.<\/p>\n
Los cient\u00edficos se sorprendieron por la forma de pir\u00e1mide invertida de las c\u00e9lulas de Purkinje que carec\u00edan del gen GluD2. . \u00abLa falta de crecimiento temprano de dendritas fue predicha por la hip\u00f3tesis sinaptotr\u00f3fica, pero no se esperaba el crecimiento excesivo de dendritas en la parte superior en el desarrollo tard\u00edo\u00bb, dijo Luo. Una posible explicaci\u00f3n es que la formaci\u00f3n de sinapsis puede ayudar temprano, pero inhibe el crecimiento tard\u00edo de las dendritas, a\u00f1adi\u00f3.<\/p>\n
Los hallazgos de este estudio acercan al laboratorio de Luo y a la comunidad neurocient\u00edfica un paso m\u00e1s hacia la comprensi\u00f3n de c\u00f3mo se conecta el cerebro durante desarrollo. \u00abEs ciencia b\u00e1sica, pero tambi\u00e9n tiene implicaciones para los trastornos psiqui\u00e1tricos y del neurodesarrollo\u00bb, dijo Luo. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
La plasticidad de las dendritas de las c\u00e9lulas de Purkinje y la base del aprendizaje del cerebelo M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Jan H. Lui et al. Codificaci\u00f3n diferencial en las clases de neuronas de proyecci\u00f3n de la corteza prefrontal a trav\u00e9s de tareas cognitivas, Cell (2020). DOI: 10.1016\/j.cell.2020.11.046 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Neuron , Cell <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Stanford Cita<\/strong>: Las neuronas en crecimiento ganan ventaja al hacer conexiones ( 2021, 11 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-03-neurons-gain-edge.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Una c\u00e9lula cerebral de Purkinje normal (arriba) y una c\u00e9lula de Purkinje con una mutaci\u00f3n del gen GluD2 (abajo) que afecta la capacidad de establecer conexiones sin\u00e1pticas tempranas con vecinos. Cr\u00e9dito: Andrew Shuster Un poco de competencia nunca es algo malo, especialmente cuando se trata de neuronas incipientes que crecen en el cerebro, seg\u00fan un … Continuar leyendo \u00abLas neuronas en crecimiento ganan ventaja al hacer conexiones\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-18346","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18346","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18346"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18346\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18346"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18346"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18346"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}