Mapa 3D de neuronas de ratón revela conexiones complejas
Los 70 millones de neuronas en el cerebro de un ratón pueden parecer un desastre, pero los investigadores están comenzando a desentrañar las señales individuales que transmiten mensajes por todo el órgano. Un mapa cerebral en 3D llamado MouseLight, lanzado el 27 de octubre, permite a los investigadores rastrear los caminos de las neuronas individuales y finalmente puede revelar cómo el cerebro recopila información.
El mapa contiene 300 neuronas y los investigadores planean agregar otras 700 durante el próximo año. «Un millar apenas comienza a arañar la superficie», dice Nelson Spruston, neurocientífico del Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) en Ashburn, Virginia.
Para crear el mapa, Spruston y el neurocientífico del HHMI Jayaram Chandrashekar inyectaron cerebros de ratones con un virus que infecta solo unas pocas células a la vez, lo que las impulsa a producir proteínas fluorescentes. El equipo usó tratamientos con alcohol de azúcar para hacer que los órganos fueran transparentes para obtener vistas sin obstrucciones de las neuronas brillantes, luego escaneó cada cerebro con un microscopio de alta resolución. Un programa de computadora creó modelos 3D de neuronas emisoras de luz y sus proyecciones, llamadas axones, que pueden crecer hasta medio metro de largo y ramificarse como árboles.
MouseLight ha revelado nueva información, incluida una sorprendente cantidad de regiones cerebrales a las que puede llegar un solo axón. Por ejemplo, cuatro neuronas asociadas con el gusto se extienden a un área que controla el movimiento y otra área asociada con el tacto. Chandrashekar dijo que el grupo ahora está trabajando para identificar qué genes expresa cada neurona, lo que ayudará a determinar su función.
«Es un gran proyecto», dice Hongkui Zeng, biólogo molecular del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro en Seattle, Washington, que planea colaborar con el grupo de Janelia en MouseLight. La técnica de Janelia es similar a la desarrollada por Zeng y sus colegas utilizando una serie de ratones modificados genéticamente para que un determinado fármaco active una proteína emisora de luz en un pequeño número de sus neuronas.
MouseLight es solo uno de varios métodos utilizados para reconstruir neuronas individuales, dice el neurobiólogo Rafael Yuste de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York. Etiquetar con precisión las neuronas con marcadores como la luz fluorescente puede ser un desafío clave para lograr el objetivo final de un «censo» de diferentes tipos de células en el cerebro, dijo.
Pero Zeng dijo que para lograr este objetivo, los investigadores pueden necesitar reconstruir cientos de miles de neuronas. «Ahora es un juego de números».
Reimpreso con permiso, este artículo apareció por primera vez el 27 de octubre de 2022.
