Cient¨ªficos espa?oles reconstruyen en 3D parte del cerebro de la mosca

Poco a poco, los neurocient¨ªficos est¨¢n descifrando c¨®mo es y c¨®mo funciona el cerebro y, aunque est¨¢n lejos a¨²n de dar todas las respuestas, lo cierto que saben mucho m¨¢s ahora de este ¨®rgano complej¨ªsimo que hace apenas una d¨¦cada. Una investigaci¨®n liderada por cient¨ªficos espa?oles desvela ahora que en el sistema nervioso est¨¢n optimizadas las conexiones entre neuronas, es decir, lo que se llama el cableado, en el cerebro organismos relativamente complejos, como la mosca del vinagre, o m¨¢s precisamente, en una zona concreta de ese animal. Han hecho un mapa tridimensional detallado de esa zona cerebral, lo que ha permitido ubicar cada neurona y calcular el cable necesario en las conexiones. Como recuerda el CSIC, ya lo dijo Santiago Ram¨®n y Cajal: el sistema nervioso est¨¢ conectado mediante la m¨ªnima cantidad de cable posible, optimizando con ello el coste energ¨¦tico y ahorrando espacio.

Gonzalo G. de Polavieja, investigador del Instituto Cajal (del CSIC) y sus colegas de la misma instituci¨®n, as¨ª como de la Universidad Dalhousie (Canad¨¢) y del Instituto M¨¦dico Howard Hughes (EE UU) presentan su mapa tridimensional y sus an¨¢lisis sobre esa zona del cerebro (del sistema visual) en la revista cient¨ªfica Current Biology, mereciendo su trabajo la portada del n¨²mero de esta quincena.

Los investigadores recuerdan que se hab¨ªa demostrado ya la validez de este principio de econom¨ªa del cableado en organismos simples, como el gusano Caenorhabditis elegans, pero no, hasta ahora, en el cerebro de organismos complejos, como la mosca del vinagre Drosophila melanogaster (uno de los animales modelo de laboratorio por excelencia). Ellos se han centrado en una regi¨®n concreta del sistema visual utilizando t¨¦cnicas de reconstrucci¨®n de series de im¨¢genes obtenidas por microscop¨ªa electr¨®nica para conocer las formas de las neuronas y la localizaci¨®n de las sinapsis (conexiones), as¨ª como el sistema completo de conectividad. As¨ª han obtenido el mapa tridimensional de esa zona cerebral de la mosca.

"Hemos visto que cualquier otra forma de situar las neuronas supondr¨ªa emplear m¨¢s cantidad de cable", explica Polavieja. "El estudio demuestra lo observado por Cajal y supone, adem¨¢s, un ¨¦xito para la conect¨®mica, una disciplina basada en la reconstrucci¨®n de circuitos neuronales en 3D".

Tras obtener la reconstrucci¨®n, el equipo ha elaborado un modelo matem¨¢tico para experimentar moviendo las neuronas en el espacio y determinar su posici¨®n, explica el CSIC. "El modelo nos dec¨ªa d¨®nde hab¨ªa que poner cada neurona para que el cable de conexi¨®n fuese m¨ªnimo y vimos que las posiciones coincid¨ªan con las medidas experimentales en Drosophila".