Los científicos que observaron muy de cerca la arquitectura de las células neuronales en el cerebro encontraron una diferencia estructural clave entre primates y no primates en las neuronas corticales, células que forman parte del cerebro.
Los hallazgos nos brindan una mayor comprensión de este órgano tan complejo y cómo la forma y la función de las neuronas pueden diferir entre especies. También podemos aprender más sobre la evolución humana y animal a través de la investigación.
La clave de esta diferencia en las neuronas es la axón fibra: una parte delgada de la neurona que transporta los impulsos eléctricos. Antes de ahora, se pensaba que estos axones casi siempre crecían fuera del cuerpo celular, pero el nuevo estudio muestra que también pueden originarse a partir de dendritas
Estas dendritas portadoras de axones son mucho más comunes en los no primates, como los gatos y los cerdos, que en los primates, descubrió el equipo. El estudio se basó en muestras y tejidos archivados existentes, e incluyó un análisis de más de 34.000 neuronas individuales.
“Un aspecto único del proyecto es que el equipo trabajó con tejidos archivados y preparaciones de portaobjetos, que incluían material que se ha utilizado durante años para enseñar a los estudiantes”. dice la neurobióloga Petra Wahle
Los investigadores observaron muestras de ratones, ratas, cerdos, gatos, hurones, monos macacos y humanos. Si bien se encontraron dendritas portadoras de axones en todas las especies, hubo muchas más en los no primates.
Una parte crucial de la investigación fue el uso de los últimos microscopía de alta resolución técnicas para obtener una mirada de cerca al desarrollo celular, iluminada aún más mediante el uso de cinco métodos de tinción diferentes en las células que se están estudiando.
“Esto permitió la detección de orígenes axonales rastreados con precisión a nivel de micrómetros, lo que a veces no es tan fácil con la microscopía de luz convencional”. dice Wahle.
Se requerirá más investigación para comprender por qué algunas especies tienen un mayor porcentaje de dendritas portadoras de axones que otras, y cuál podría ser su ventaja evolutiva para los animales que las utilizan.
Las neuronas suelen actuar como guardianes cuando se trata de decidir qué señales se transmiten y cuáles no, de acuerdo con otras entradas que también reciben. Esto se conoce como integración somatodendrítica. Una diferencia que parecen tener las dendritas portadoras de axones es la capacidad de eludir este control y elegir de forma independiente qué mensajes circulan por la red cerebral.
Hasta el momento, no sabemos completamente qué significa eso para el procesamiento cerebral, pero deberíamos obtener más pistas con el tiempo. Los investigadores encontraron que la domesticación en animales no parecía afectar la cantidad de estas dendritas portadoras de axones, y los cerdos y los jabalíes tenían proporciones similares. Además, los animales de varias especies parecen nacer con ellos, en lugar de desarrollarlos a medida que envejecen.
Con tantas neuronas para monitorear, decenas de miles de millones en algunos casos, el cerebro no es una parte del cuerpo fácil de estudiar, aunque eso no desalienta a los científicos. Continuamente estamos aprendiendo más sobre cómo se organizan las neuronas y cómo funcionan.
“Nuestros hallazgos amplían el conocimiento actual sobre la distribución y la proporción de células dendríticas portadoras de axones en el neocórtex de taxones que no son primates, que difieren notablemente de los primates, donde estas células se encuentran principalmente en capas más profundas y materia blanca”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
La investigación ha sido publicada en eLife.