Los investigadores visualizan las ramificaciones complejas del sistema nervioso

Resumen: El estudio revela el mecanismo molecular que permite que las redes neuronales crezcan y se ramifiquen.

fuente: Yale

Nuestro sistema nervioso está formado por miles de millones de neuronas que se comunican entre sí a través de axones y dendritas. A medida que el cerebro humano se desarrolla, estas estructuras se ramifican de una manera maravillosamente compleja pero poco conocida que permite que las neuronas formen conexiones y envíen mensajes por todo el cuerpo. Y ahora, los investigadores de Yale han descubierto el mecanismo molecular detrás del crecimiento de este complejo sistema.

Sus hallazgos fueron publicados en progreso de la ciencia.

«Las neuronas son células muy ramificadas, y lo son porque cada neurona se conecta a miles de otras neuronas», dice Joe Howard, Ph.D., profesor Eugene Higgins de biofísica molecular y bioquímica y profesor de física e investigador principal. Investigador de estudios.

«Estamos trabajando en este proceso de ramificación: ¿cómo se forman y crecen las ramas? Esto es lo que subyace a todo el funcionamiento del sistema nervioso».

El equipo estudió el crecimiento de las neuronas en las moscas de la fruta a medida que maduraban de embriones a larvas. Para visualizar este proceso, marcaron las neuronas con marcadores fluorescentes y las fotografiaron en un microscopio de disco giratorio. Porque las células nerviosas se encuentran justo debajo de la piel. [outermost layer]Los investigadores pudieron monitorear este proceso en tiempo real en larvas vivas.

Después de obtener imágenes de las neuronas en diferentes etapas de desarrollo, el equipo pudo crear películas de crecimiento en lapso de tiempo.

Las dendritas dendríticas complejas y altamente variables emergen de la dinámica estocástica de las puntas dendríticas. Esta imagen proyectada de máxima intensidad tiene un color falso en función del valor de intensidad. Crédito: Laboratorio Howard

En las primeras etapas de desarrollo, las neuronas sensoriales comenzaron con solo una o tres dendritas. Pero en menos de cinco días, se habían convertido en grandes estructuras parecidas a árboles con miles de ramas.

READ  Impresionantes nuevas lluvias de meteoritos de Tau Hercules pueden iluminar los cielos de América del Norte

El análisis de las puntas dendríticas reveló su crecimiento dinámico y estocástico (seleccionado al azar), que fluctuó entre estados de crecimiento, contracción y pausa.

Crédito: Rob Foreman

«Antes de nuestro estudio, existía la teoría de que las neuronas podrían expandirse y contraerse como un globo», dice Sonal Shree, PhD, científica investigadora y autora principal del estudio. «Y descubrimos que no, no se inflan como un globo, sino que crecen y se ramifican».

«Descubrimos que podemos explicar bastante bien el crecimiento neuronal y la morfología general en términos de lo que hacen las terminales celulares», dice Sabyasachi Sutradhar, PhD, científico investigador y coautor principal del estudio.

«Esto significa que ahora podemos centrarnos en las puntas, porque si podemos entender cómo funcionan, entonces podemos entender cómo se ve la forma completa de la celda», dice Howard.

Hay todo un reino de ramificación en biología, desde las venas y arterias del sistema circulatorio hasta los bronquiolos del pulmón. El laboratorio de Howard espera que una mejor comprensión de la ramificación a nivel celular también arroje luz sobre estos procesos a nivel molecular y tisular.

Sobre esta investigación en Neuroscience News

autor: isabella bachmann
fuente: Yale
Contacto: Isabella Bachmann – Yale
imagen: Foto acreditada a Howard Lab

búsqueda original: acceso abierto.
«La inestabilidad dinámica de las puntas de las dendritas genera las formas altamente ramificadas de las neuronas sensorialesPor Sonal Shri et al. progreso de la ciencia

ver también

Esto significa una hamburguesa y papas fritas.

Resumen

La inestabilidad dinámica de las puntas de las dendritas genera las formas altamente ramificadas de las neuronas sensoriales

Los cenadores altamente complejos de las dendritas neurales proporcionan el sustrato para la mayor conectividad y poder computacional del cerebro. La morfología dendrítica alterada se asocia con enfermedades neurodegenerativas.

READ  Orquesta Sinfónica de Kalamazoo lanza obra maestra chilena de 101 años

Se ha demostrado que varias moléculas desempeñan funciones críticas en la formación y el mantenimiento de la morfología de las dendritas. Sin embargo, los principios básicos por los cuales las interacciones moleculares generan formas ramificadas son poco conocidos.

Para ilustrar estos principios, visualizamos el crecimiento de las dendritas durante el desarrollo larvario. mosca de la fruta neuronas sensoriales y descubrió que las puntas de las dendritas experimentan inestabilidad dinámica, cambiando rápida y aleatoriamente entre crecimiento, contracción y pausas.

Al incorporar estas dinámicas medidas en un modelo basado en proxy computacional, hemos demostrado que las morfologías complejas y altamente variables de estas células son consecuencia de la dinámica estocástica de sus puntas dendríticas.

Estos principios pueden generalizarse a la ramificación de otros tipos de neuronas, así como a la ramificación a nivel de células y tejidos.

Estaremos encantados de escuchar lo que piensas

Deje una respuesta

CORDOBESISMO.COM ES PARTICIPANTE EN EL PROGRAMA DE ASOCIADOS DE AMAZON SERVICES LLC, UN PROGRAMA DE PUBLICIDAD DE AFILIADOS DISEÑADO PARA PROPORCIONAR UN MEDIO PARA QUE LOS SITIOS GANAN TARIFAS DE PUBLICIDAD POR PUBLICIDAD Y ENLACE A AMAZON.COM. AMAZON, EL LOGOTIPO DE AMAZON, AMAZONSUPPLY Y EL LOGOTIPO DE AMAZONSUPPLY SON MARCAS COMERCIALES DE AMAZON.COM, INC. O SUS AFILIADAS. COMO ASOCIADO DE AMAZON, GANAMOS COMISIONES DE AFILIADOS DE COMPRAS QUE CALIFICAN. ¡GRACIAS, AMAZON POR AYUDARNOS A PAGAR LOS GASTOS DE NUESTRO SITIO WEB! TODAS LAS IMÁGENES DE LOS PRODUCTOS PERTENECEN A AMAZON.COM Y SUS VENDEDORES.
Cordobesismo