La neocorteza cerebral es responsable de las funciones cerebrales superiores, tales como el pensamiento consciente y el lenguaje, en humanos. En la neocorteza, las neuronas están dispuestas con precisión en una estructura ordenada de 6 capas. Esta estructura neocortical está formada por la generación secuencial de miles de millones deneuronas y su migración hacia la superficie del cerebro en el período fetal. Las "neuronas subplacas" son uno de los primeros tipos de neuronas nacidas en la neocorteza. Funcionan de manera transitoria durante el desarrollo neocortical y desaparecen cuando se completa el desarrollo. Sin embargo, una función de las neuronas subplacas enla migración neuronal había sido desconocida.
Las sinapsis son estructuras que conectan las neuronas. En las neuronas maduras, las sinapsis son críticas para permitir que las neuronas se comuniquen entre sí, y esta comunicación es esencial para prácticamente todas las funciones neuronales. Sin embargo, un papel de las sinapsis en la migración neuronal durante el desarrollo cortical también tuvono se conoce
En este estudio, el equipo de investigación descubrió que las neuronas subplaca forman sinapsis transitorias con las neuronas recién nacidas y envían señales para controlar su migración.
"Descubrimos que un tipo especial de neuronas, las neuronas subplacas, controlan la migración de las neuronas recién nacidas al comunicarse con ellas a través de las sinapsis. Realmente nos sorprendió esto ya que se cree que las sinapsis son estructuras utilizadas por las neuronas maduras. Esta es la primera vezque las sinapsis se han encontrado tan temprano en el desarrollo ", dijo Chiaki Ohtaka-Maruyama, PhD, autor principal del estudio.
Los resultados de la investigación se publicaron en ciencia el 20 de abril de 2018.
Durante el desarrollo neocortical en el feto, las neuronas nacen en el interior del cerebro a partir de divisiones celulares repetidas de células progenitoras neurales. Las neuronas subplacas son las primeras neuronas nacidas en la neocorteza, y forman una capa llamada capa subplaca. Después de la generación de la subplaca.Las neuronas, los progenitores neuronales generan a continuación un enorme número de neuronas excitadoras, que luego migran en masa hacia la superficie del cerebro, donde forman las diferentes capas de la neocorteza. Cuando las neuronas excitadoras nacen, tienen forma de estrella, o son multipolares, y migrande forma lenta y sinuosa sin una dirección establecida. Este tipo de migración se conoce como migración multipolar. Sin embargo, en algún momento, las neuronas multipolares cambian repentinamente a una forma de huso con dos protuberancias, y comienzan a migrar rápidamente hacia la superficie del cerebro en unproceso llamado locomoción o migración neuronal radial. Se desconoce el mecanismo que regula este interruptor.
El Dr. Ohtaka-Maruyama quería saber cómo podría organizarse la migración masiva de un gran número de neuronas para formar las capas precisas y funcionales de la neocorteza. Junto con sus colegas, descubrió que las neuronas recién nacidas en embriones de ratón cambian de migración multipolar alocomoción en la capa subplaca. A partir de esto, plantearon la hipótesis de que las neuronas subplaca podrían estar involucradas en la organización de la migración neuronal. Descubrieron que las neuronas subplaca extienden activamente los procesos para formar sinapsis transitorias en las neuronas migratorias multipolares recién nacidas. La comunicación a través de estas sinapsis es importante para la migración,ya que la prevención de la comunicación impide que las neuronas recién nacidas migren efectivamente. Por el contrario, rociar las neuronas recién nacidas con el neurotransmisor glutamato, que imita la actividad sináptica, mejora la migración radial. Estos resultados sugieren que las neuronas subplaca pueden funcionar como organizadores en una carrera de contrarreloj masivamente superpoblada donde los organizadores decidenqué corredores correrán a qué timmi.
Varios trastornos mentales como el autismo y la esquizofrenia están asociados con defectos en la locomoción y la migración radial. Por lo tanto, los resultados de Ohtaka-Maruyama y sus colegas ayudarán a comprender las causas de estas enfermedades. Sus resultados también nos ayudarán a comprender cómo un complejo masivoestructura como la neocorteza humana evolucionada.
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Materiales proporcionados por Instituto Metropolitano de Ciencias Médicas de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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