¿Cartografiar el cerebro?

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Este artículo cuyo comentario realizado en la Revista Investigación y Ciencia y que comparto con vosotros se publicó  en Nature. Trata de ciertos avances para desentrañar el funcionamiento cerebral.

Revista Investigación y Ciencia. Octubre 2018

NEUROCIENCIA

Códigos de barras cerebrales

 Makin, Simon

Una técnica innovadora permite cartografiar el cerebro con un grado de detalle inédito.

© MrAdvertising/iStockphoto

Los neurocientíficos saben muchísimo sobre el funcionamiento de las neuronas a escala individual, pero bastante poco sobre cómo cooperan multitud de ellas para crear los pensamientos, los sentimientos y las conductas. Necesitan obtener un esquema de las conexiones neurales, el llamado conectoma, para descubrir los circuitos que se ocultan tras las funciones de un órgano.

Ahora, investigadores del Laboratorio de Cold Spring Harbor y otros colaboradores han ideado una novedosa técnica de cartografía cerebral con la que han trazado las conexiones que proyectan casi 600 neuronas ubicadas en la principal área visual del cerebro del ratón en solo tres semanas. Algún día esta técnica podría ayudar a desentrañar los trastornos que supuestamente derivan de conexiones anómalas, como el autismo o la esquizofrenia.

El fundamento consiste en el marcaje de las neuronas con «códigos de barras» genéticos. Para ello, se inyecta un virus en el cerebro del ratón que induce a las células a sintetizar secuencias aleatorias de ARN formadas por 30 letras del código genético (G, A, U y C). Las células crean al mismo tiempo una proteína que se une a esos códigos de barras de ARN y los arrastra a lo largo del axón neuronal. Acto seguido, se diseccionan las regiones cerebrales de interés y se secuencian células de cada una de ellas para saber con qué regiones ha establecido conexión cada neurona marcada.

El equipo comprobó que las neuronas de la corteza visual primaria del ratón transmiten normalmente señales a muchas otras áreas visuales. También descubrió que la mayoría de las neuronas recaen en seis categorías según las regiones a las que proyectan sus conexiones. El hallazgo plantea la concurrencia de varios subtipos de neuronas en la corteza visual primaria, especializados en distintas funciones. «Puesto que la cantidad de neuronas es ingente, hemos de hacer cálculos estadísticos para comenzar a desentrañar los patrones que vemos», afirma Justus Kebschull, de Cold Spring, codirector del estudio, presentado en abril en Nature.

El método del código de barras supone un avance importante en la cartografía del conectoma. Con solo 30 nucleótidos, un investigador es capaz de crear más secuencias únicas que neuronas alberga el cerebro, afirma Botond Roska, neurocientífico del Instituto de Oftalmología Clínica y Molecular de Basilea, que no ha participado en el trabajo: «Vaticino que cuando esta técnica madure, se convertirá en una herramienta fundamental para analizar la conectividad del cerebro».