Se necesita una aldea, de neuronas, para procesar las entradas sensoriales en el cerebro. Por ejemplo, cuando aparece una línea en nuestro campo visual, las redes de neuronas se disparan juntas y envían mensajes por todo el cerebro para identificar esa líneacolor, orientación, movimiento y otras características. Estas redes consisten en muchos tipos de neuronas, incluidas algunas que envían señales excitadoras, lo que aumenta la probabilidad de que otras neuronas se disparen, y algunas que envían señales inhibitorias, disminuyendo la probabilidad de que otras neuronas se disparen.han observado redes afinadas de neuronas excitadoras que dan lugar a patrones específicos de conexiones, uniendo neuronas con propiedades funcionales similares. Por el contrario, se ha pensado que las neuronas inhibidoras hacen conexiones menos específicas que las excitadoras, haciendo sinapsis con neuronas cercanas que exhiben unaamplia gama de propiedades funcionales. En marzo de 2017, investigadores del Instituto Max Planck de Florida para la Neurociencia MPFI publicaron un estudioen neurona eso desafía esa idea, demostrando que las neuronas inhibidoras participan en redes finamente específicas y funcionalmente específicas, de manera similar a las neuronas excitadoras. Los investigadores sospechan que las anormalidades en estas redes pueden desempeñar un papel en una variedad de trastornos cerebrales, incluidos el autismo y los trastornos del desarrollo.
Dan Wilson y Gordon Smith, investigadores del laboratorio de David Fitzpatrick en MPFI, sospechan que hay dos razones principales por las que los estudios anteriores no han observado esta organización funcional. La primera es que la mayoría de los estudios de conectividad neuronal inhibitoria se han centrado en el ratóncerebro, y cada vez es más claro que puede haber diferencias significativas de especies en la organización de los circuitos corticales. El segundo es que las técnicas de imagen existentes no eran adecuadas para visualizar las propiedades funcionales y las conexiones de red de las neuronas inhibidoras en especies distintas del ratón.
Al emplear una técnica desarrollada recientemente que fue pionera en el laboratorio de Gord Fishell en NYU, el equipo de MPFI pudo por primera vez atacar genéticamente las neuronas inhibidoras en la corteza visual del hurón, un sistema modelo que ha proporcionado una gran cantidad de información sobrePrincipios de organización y desarrollo del circuito cortical que son relevantes para una amplia gama de mamíferos, incluidos los primates. La técnica permitió al equipo visualizar la actividad de neuronas inhibidoras específicas que habrían sido difíciles de ver utilizando métodos tradicionales que son más efectivos para visualizar las neuronas excitadoras.Después de obtener imágenes de las propiedades funcionales de estas células, utilizaron técnicas de etiquetado de anticuerpos para generar otro conjunto de imágenes en las que podían distinguir entre los diferentes subtipos de neuronas inhibidoras. Luego emplearon una nueva técnica desarrollada para este estudio que les permitió coincidirlas neuronas individuales en estos dos conjuntos de imágenes para que puedan identificar tanto el subtipo ay la actividad funcional de las neuronas inhibidoras individuales.
Habiendo demostrado que las conexiones de las neuronas inhibidoras pueden exhibir especificidad funcional, surge la siguiente pregunta importante: ¿Cómo forman las neuronas inhibidoras estas conexiones funcionalmente específicas con las neuronas excitadoras durante el desarrollo? Obtener un conocimiento de este proceso ayudará a los investigadores a comprender el desarrollo de inhibidorescircuitos en todo el cerebro y potencialmente guiar futuros tratamientos para trastornos del desarrollo.
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Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Florida para la Neurociencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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