Cr\u00e9dito: Pixabay\/CC0 Dominio p\u00fablico <\/p>\n
El cerebro juega un papel esencial en la forma en que las personas navegan por el mundo al generar pensamiento y comportamiento . A pesar de ser uno de los \u00f3rganos m\u00e1s vitales de la vida, ocupa solo el 2% del volumen del cuerpo humano. \u00bfC\u00f3mo algo tan peque\u00f1o puede realizar tareas tan complejas? <\/p>\n
Afortunadamente, las herramientas modernas como el mapeo cerebral han permitido a los neurocient\u00edficos como yo responder exactamente a esta pregunta. Al mapear c\u00f3mo se organizan todos los tipos de c\u00e9lulas en el cerebro y examinar c\u00f3mo se comunican entre s\u00ed, los neurocient\u00edficos pueden comprender mejor c\u00f3mo funciona normalmente el cerebro y qu\u00e9 sucede cuando ciertas partes de las c\u00e9lulas se pierden o funcionan mal.<\/p>\n
\nPara deconstruir una m\u00e1quina pensante hecha de miles de millones de neuronas, necesitamos una lista de piezas de un inventario de los tipos de c\u00e9lulas del cerebro. @ScienceMagazine informa sobre un esfuerzo masivo que nos acerc\u00f3 un paso m\u00e1s a un censo completo de tipos de c\u00e9lulas cerebrales. #studyBRAINhttps:\/\/t.co\/CtgIJxSHqo<\/p>\n
Instituto Allen (@AllenInstitute) 8 de octubre de 2021<\/p><\/blockquote>\n
La historia del mapeo cerebral<\/p>\n
La tarea de comprender el funcionamiento interno del cerebro ha fascinado tanto a fil\u00f3sofos como a cient\u00edficos durante siglos. Arist\u00f3teles propuso que el cerebro es donde reside el esp\u00edritu. Leonardo da Vinci dibuj\u00f3 representaciones anat\u00f3micas del cerebro con incrustaciones de cera. Y Santiago Ram\u00f3n y Cajal, con su trabajo ganador del Premio Nobel de 1906 sobre la estructura celular del sistema nervioso, hizo uno de los primeros avances que condujeron a la neurociencia moderna tal como la conocemos. <\/p>\n
Usando una nueva forma de visualizar c\u00e9lulas individuales llamada tinci\u00f3n de Golgi, un m\u00e9todo iniciado por el co-ganador del Nobel Camillo Golgi, y el examen microsc\u00f3pico del tejido cerebral, Cajal estableci\u00f3 la doctrina de la neurona seminal. Este principio establece que las neuronas, entre los principales tipos de c\u00e9lulas cerebrales, se comunican entre s\u00ed a trav\u00e9s de espacios entre ellas llamados sinapsis. Estos hallazgos iniciaron una carrera para comprender la composici\u00f3n celular del cerebro y c\u00f3mo las c\u00e9lulas cerebrales est\u00e1n conectadas entre s\u00ed.<\/p>\n
Desde entonces, la neurociencia ha experimentado una r\u00e1pida explosi\u00f3n de nuevas herramientas experimentales. Saltando 100 a\u00f1os hasta hoy, las herramientas modernas llamadas neurot\u00e9cnicas, que incluyen el mapeo del cerebro, les han brindado a los neurocient\u00edficos una forma de inspeccionar de cerca cada componente del cerebro. Mi laboratorio ha estado utilizando estas herramientas de mapeo cerebral para comprender qu\u00e9 tipos de c\u00e9lulas componen el cerebro y c\u00f3mo contribuyen a la creaci\u00f3n de la cognici\u00f3n.<\/p>\n
La ciencia del mapeo cerebral<\/p>\n
Entonces, \u00bfc\u00f3mo trabajo de mapeo cerebral? <\/p>\n
Los cient\u00edficos primero deben etiquetar o visualizar un tipo de c\u00e9lula espec\u00edfico. El proceso es como encontrar una aguja en un pajar, ser\u00eda mucho m\u00e1s f\u00e1cil de encontrar si la aguja, o el tipo de c\u00e9lula, brillara. Esto se puede hacer con m\u00e9todos gen\u00e9ticos o de inmunotinci\u00f3n. El m\u00e9todo gen\u00e9tico aprovecha los animales, como los ratones, que pueden modificarse gen\u00e9ticamente para que solo el tipo de c\u00e9lula objetivo sea visible bajo luces fluorescentes espec\u00edficas. Los m\u00e9todos de inmunotinci\u00f3n, por otro lado, vuelven transparentes las muestras de cerebro con un tratamiento qu\u00edmico especial y usan anticuerpos para marcar el tipo de c\u00e9lula diana con una etiqueta fluorescente.<\/p>\n
La t\u00e9cnica CLARITY vuelve transparentes los cerebros completos para que puedan ser examinados a nivel molecular. nivel. <\/p>\n
El siguiente paso es obtener im\u00e1genes de todo el cerebro utilizando t\u00e9cnicas de microscop\u00eda que permiten a los cient\u00edficos ver partes demasiado peque\u00f1as para verlas a simple vista. Las herramientas de microscop\u00eda especializadas pueden tomar instant\u00e1neas, o mosaicos, de todo el cerebro. Unir estos mosaicos de im\u00e1genes puede reconstruir un volumen 3D intacto como un mosaico fotogr\u00e1fico. Es como construir un mapa de Google del cerebro: al combinar millones de fotos de calles individuales, puede acercar para ver cada esquina de la calle y alejar para ver una ciudad entera.<\/p>\n
Como era de esperar, este tipo de im\u00e1genes en 3D crea conjuntos de datos muy grandes. Aunque el cerebro de un rat\u00f3n es m\u00e1s peque\u00f1o que la punta de un dedo humano, el tama\u00f1o de estos conjuntos de datos puede alcanzar f\u00e1cilmente entre unos pocos cientos de gigabytes y un terabyte. Afortunadamente, los notables avances en equipos inform\u00e1ticos y software han hecho posible el an\u00e1lisis de datos a gran escala. Los algoritmos de inteligencia artificial en particular han permitido a los cient\u00edficos detectar muchas caracter\u00edsticas celulares diferentes en el cerebro, como la forma y el tama\u00f1o de las c\u00e9lulas, as\u00ed como los procesos que experimentan.<\/p>\n
Una vez que los cient\u00edficos puedan detectar el tipo de c\u00e9lula objetivo en un conjunto de datos de im\u00e1genes, el paso final es localizar caracter\u00edsticas celulares espec\u00edficas en un cerebro de referencia. Este cerebro de referencia sirve como un mapa estandarizado que muestra d\u00f3nde se encuentra cada regi\u00f3n del cerebro. Luego, los cient\u00edficos pueden usar este mapa para compararlo con cerebros individuales y notar sus variaciones.<\/p>\n
Estos pasos se repiten para cada tipo de c\u00e9lula, creando un mapa m\u00e1s rico y completo del cerebro con cada an\u00e1lisis.<\/p>\n
p> <\/p>\n
Trabajando juntos para construir un mapa cerebral<\/p>\n
Los cient\u00edficos ahora tienen las herramientas para examinar todo el cerebro con gran detalle. Ha habido un esfuerzo considerable para coordinar y agrupar datos de los laboratorios de investigaci\u00f3n de mapas cerebrales para crear mapas cerebrales completos. Por ejemplo, la Iniciativa BRAIN de EE. UU. cre\u00f3 la Red de Censos Celulares de la Iniciativa BRAIN (BICCN) en la que participa mi laboratorio. Los grupos de investigaci\u00f3n colaboradores de la red publicaron recientemente el mapa m\u00e1s completo de los tipos de c\u00e9lulas en la corteza motora del cerebro en humanos, monos y ratones.<\/p>\n
Pero, \u00bfes esto suficiente para entender c\u00f3mo funciona el cerebro? <\/p>\n
Los avances t\u00e9cnicos en tinci\u00f3n celular y microscop\u00eda ayudaron a Santiago Ram\u00f3n y Cajal a hacer su descubrimiento fundamental sobre las neuronas. Sin embargo, fue su capacidad para idear una teor\u00eda para explicar sus observaciones lo que avanz\u00f3 en la comprensi\u00f3n del cerebro por parte de los neurocient\u00edficos.<\/p>\n
Si bien los investigadores han estado ocupados recopilando informaci\u00f3n incre\u00edblemente detallada sobre el cerebro, usaron estos datos para crear las nuevas teor\u00edas sobre c\u00f3mo funciona el cerebro van a la zaga. Un mapa de c\u00e9lulas no necesariamente les dice a los investigadores c\u00f3mo funcionan las c\u00e9lulas e interact\u00faan entre s\u00ed como un todo. Por ejemplo, \u00bfc\u00f3mo funcionan juntas estas redes incre\u00edblemente complejas de tipos de c\u00e9lulas cerebrales para generar cognici\u00f3n? \u00bfExiste una unidad b\u00e1sica en el cerebro que dirige c\u00f3mo se forma y funciona? Responder preguntas como estas ayudar\u00e1 a los investigadores a comprender c\u00f3mo los cambios cerebrales espec\u00edficos est\u00e1n vinculados a diferentes trastornos cerebrales como la demencia y a idear nuevas estrategias para tratarlos.<\/p>\n
Es un momento muy emocionante para la investigaci\u00f3n en neurociencia. El mapeo cerebral incre\u00edblemente rico y de alta resoluci\u00f3n presenta una gran oportunidad para que los neurocient\u00edficos reflexionen profundamente sobre lo que dicen estos nuevos datos sobre c\u00f3mo funciona el cerebro. Aunque todav\u00eda hay muchas inc\u00f3gnitas sobre el cerebro, estas nuevas herramientas y t\u00e9cnicas podr\u00edan ayudar a sacarlas a la luz. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
An\u00e1lisis celular comparativo de la corteza motora entre especies Proporcionado por The Conversation <\/p>\n
Este art\u00edculo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el art\u00edculo original. <\/p>\n
Cita<\/strong>: Mapear c\u00f3mo los 100 mil millones de c\u00e9lulas en el cerebro encajan entre s\u00ed es el valiente nuevo mundo de la neurociencia (2021, 18 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com \/news\/2021-11-billion-cells-brain-brave-world.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":"
Cr\u00e9dito: Pixabay\/CC0 Dominio p\u00fablico El cerebro juega un papel esencial en la forma en que las personas navegan por el mundo al generar pensamiento y comportamiento . A pesar de ser uno de los \u00f3rganos m\u00e1s vitales de la vida, ocupa solo el 2% del volumen del cuerpo humano. \u00bfC\u00f3mo algo tan peque\u00f1o puede realizar … Continuar leyendo \u00abMapear c\u00f3mo los 100 mil millones de c\u00e9lulas en el cerebro encajan entre s\u00ed es el nuevo y valiente mundo de la neurociencia\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-2262","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2262","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=2262"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2262\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2262"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2262"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2262"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}