L’arquitectura cerebral de ‘Drosophila melanogaster’: la FlyCircuit Database

Ann-Shyn Chiang et al. ofereixen a ‘Three-Dimensional Reconstruction of Brain-wide Wiring Networks in Drosophila at Single-Cell Resolution’ una imatge detallada (neurona a neurona!) del cervell de la mosca de la fruita. D’acord amb el paradigma actual, la complexitat del sistema nerviós es pot entendre a través del concepte de xarxa neuronal. És a dir, d’una banda, el sistema nerviós és integrat per un tipus cel·lular propi, la neurona. De l’altra, aquestes neurones es troben interconnectades mitjançant contactes intercel·lulars específics (sinapsi). L’anàlisi de les xarxes neuronals ofereix la possibilitat d’identificar unitats de processament local, les quals es troben en contacte mitjançant tractes (conjunts d’axons o cues neuronals).

Naturalment, el sistema nerviós és quelcom més que una xarxa de neurones. Tot un conjunt de teixit de suport (glia) fa part també del sistema nerviós. D’altra banda, el sistema nerviós s’integra amb el sistema hormonal per formar la base de la coordinació fisiològica d’un organisme animal. A grans trets, però, i sobretot quan s’analitza el comportament a curt termini, hi ha una relació directa entre el funcionament de la xarxa neuronal (i els impulsos individuals que circulen per aquesta xarxa) i el comportament de l’animal.

Ann-Shyn Chiang han aixecat el seu mapa a partir de més d’un segle d’estudis histològics i neurològics sobre el cervell de la mosca de la fruita. El cervell d’una mosca Drosophila adulta conté 16.000 neurones individuals, cadascuna de les quals interacciona sinàpticament amb centenars o milers de cèl·lules. La localització anatòmica d’aquestes neurones i la corresponent interconnectivitat és l’objectiu bàsic d’aquest mapa. No n’hi ha prou amb saber quina neurona connecta amb quines altres, sinó també la natura d’aquesta connexió (estimuladora, inhibidora) i la força de connexió.

En total, s’identifiquen unes 41 unitats de processament local (LPUs). La majoria de contacte interneuronals, efectivament, tenen lloc en la proximitat. El mapa de LPUs obtingut es pot comparar amb mapes anteriors sobre les regions cerebrals de Drosophila.

La xarxa neuronal del cervell de Drosophila no és pas del tot homogènia. S’identifiquen sis hubs que concentren bona part del tràfic. Les 41 LPUs connecten entre elles a través de 58 tractes.

Ja hem dit que la majoria de neurones tendeixen a connectar amb neurones properes. Aquestes neurones locals tendeixen a agregar-se en nuclis anatòmics. També en aquests nuclis trobem una minoria de neurones, els axons de les quals es projecten en regions relativament allunyades. Aquestes són les neurones de projecció, els axons de la qual integren els tractes esmentats.

Els investigadors han creat la FlyCircuit Database, una base de dades pública en la qual se’ns mostren tipus neuronals i connectivitat. Hi ha dos models de cervell adult per cadascun dels dos sexes. Amb aquest model entrem en una nova era d’allò que ja podríem anomenar “neuròmica”. La integració d’aquests mapes neuronals amb mapes d’expressió gènica (transcriptomes) i amb patrons comportamentals obre una via per transformar les suposicions històriques de la neurologia en teories contrastables.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada