El Dr. Kevin Collins coloca cuidadosamente una placa de Petri con lo que parece una mancha de limo amarillento bajo un microscopio. Magnificado, el limo cobra vida como cientos de gusanos translúcidos, conocidos como Caenorhabditis elegans, se deslizan de aquí para allá.
Con un crecimiento de solo un milímetro de longitud, estas simples criaturas tienen solo 302 neuronas, o células nerviosas, en sus cuerpos, una pequeña fracción de las aproximadamente 80 mil millones de neuronas en el cerebro humano. Sin embargo, como Collins, un biólogoLa Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Miami, que estudia la mecánica de los circuitos neuronales, señala: "Incluso el animal más simple con los circuitos neuronales más simples tiene mucho que ver".
Y estos animales simples, Collins y colegas biólogos de la Universidad de Yale descubrieron en un estudio reciente sobre el comportamiento de los nematodos, tienen mucho que decirnos sobre nuestros cerebros porque, a pesar de su simplicidad, comparten muchos puntos en común con los humanos.
"Tratar de descubrir cómo 80 mil millones de neuronas en el cerebro humano se comunican entre sí y cómo esa comunicación conduce a cambios en nuestro comportamiento es muy complicado", dijo Collins. "Pero el sistema nervioso en los gusanos nematodos y en los humanos está organizadoen pequeñas unidades funcionales llamadas circuitos neuronales, donde las neuronas se comunican entre sí para controlar un resultado simple, como el comportamiento ".
Para su estudio publicado en eLIFE, Collins y sus colaboradores se centraron en el circuito neural más simple del gusano nematodo, el circuito de comportamiento de puesta de huevos, que está regulado por la serotonina, un neurotransmisor químico que también se encuentra en los humanos y es responsable del manejo del estado de ánimo.
Los investigadores observaron los comportamientos de los gusanos a través de las etapas de madurez registrando los patrones de actividad de cada célula en el circuito. También manipularon la actividad de las células y su capacidad de señalizarse entre sí para comprender cómo las células permiten que los gusanos se depositenhuevos. Descubrieron que el circuito tiene "neuronas de comando" que liberan serotonina para aumentar el movimiento en los gusanos.
"Dentro de los gusanos, creemos que la serotonina está actuando de manera similar en el cerebro humano", dijo Collins. "Cuando se activa la neurona de la serotonina, el gusano está activo y quiere realizar un comportamiento específico, como la locomoción opone sus huevos. En esencia, capturamos cómo se activa y desactiva la neurona en el gusano ".
Como Collins señaló, las señales que activan y desactivan los circuitos son características generales de muchos circuitos neuronales.
"Parece que la serotonina ayuda a responder al movimiento rítmico del gusano de diferentes maneras, similar a cómo se cree que la serotonina impulsa la excitación en el cerebro humano", dijo Collins. "Por ejemplo, cuando una persona está motivada o se siente positiva, eso significa que los circuitos neuronales se comunican de una manera particular. Cuando esa misma persona se deprime, podría ser que esos circuitos neuronales no se comuniquen de la misma manera ".
Utilizando lo que se llama "reporteros de calcio", los investigadores pudieron ver las neuronas que se activaban dentro del gusano y registrar los cambios en la actividad celular durante el comportamiento de la puesta de huevos. Los investigadores también estaban entusiasmados al saber que el mismo circuito de puesta de huevostambién media el comportamiento de apareamiento.
"Ahora tenemos una pregunta interesante: ¿Qué le dice al gusano hembra que ponga sus huevos o su pareja?", Dijo Collins.
Espera que el estudio, "La actividad del circuito de comportamiento de puesta de huevos de C. elegans se controla mediante la activación competitiva y la inhibición de la retroalimentación", conducirá a una mayor comprensión de la mecánica de los circuitos neuronales.
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Materiales proporcionado por Universidad de Miami . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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