Home Vida y estiloSalud Las neuronas de la corteza piriforme del ratón ayudan en el desarrollo de circuitos recurrentes, según un estudio

Las neuronas de la corteza piriforme del ratón ayudan en el desarrollo de circuitos recurrentes, según un estudio

by Redacción BL

Neuronas embrionariamente activas marcadas en regiones de todo el cerebro, destacando una activación particularmente densa y amplia en la corteza piriforme (también conocida como corteza olfativa primaria). Crédito: Wang et al.

Se sabe que la actividad de las neuronas en el cerebro de los mamíferos contribuye al desarrollo del cerebro en las primeras etapas de desarrollo. Si bien estudios neurocientíficos anteriores han reunido evidencia que respalda esta noción, aún no se ha determinado completamente hasta qué punto la actividad neuronal temprana regula la maduración de los circuitos neuronales.

Investigadores de la Universidad de Stanford y la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke llevaron a cabo un estudio que exploraba la contribución de las neuronas del cerebro del ratón a la formación de conexiones entre regiones corticales durante el desarrollo. Sus hallazgos, publicado en Neuronadestacan el papel clave de las neuronas en la corteza piriforme del ratón, una región del cerebro que apoya el procesamiento y la codificación de la información olfativa, en el desarrollo de circuitos neuronales recurrentes.

«Estábamos interesados ​​en la cuestión general de cómo la actividad neuronal da forma al cableado cerebral durante el desarrollo», dijo a Medical Xpress Liqun Luo, autor supervisor del artículo. «Esta pregunta se ha estudiado previamente en el contexto de cómo la información sensorial periférica, como la visión y el tacto, da forma a los circuitos cerebrales que procesan dicha información periférica. Sin embargo, se sabía poco sobre cómo la actividad dentro del cerebro mismo da forma al desarrollo neurológico en las primeras etapas de la vida. «

Hasta ahora, determinar qué neuronas son más activas dentro del cerebro de los mamíferos en desarrollo, particularmente antes de que nazca un animal, ha demostrado ser un gran desafío. Luo y sus colegas desarrollaron recientemente una nueva técnica que puede usarse para evaluar de manera confiable los niveles de actividad de las neuronas en el cerebro prenatal y temprano del ratón, a la que llamaron recombinación dirigida en poblaciones activas (TRAP).

«Utilizando esta nueva técnica, primero investigamos qué neuronas son particularmente activas en el cerebro embrionario, antes de que los ratones reciban información sensorial externa», dijo Luo. «Descubrimos que la corteza olfativa embrionaria es particularmente activa y decidimos descubrir qué funciones podrían desempeñar estas neuronas activas en el cableado cerebral».

Primero preguntamos si nuestras neuronas embrionariamente activas tienen una conectividad distinta dentro del cerebro, ya que esto a menudo puede dar pistas sobre su función. Para ello, probamos si las neuronas embrionariamente activas están conectadas preferentemente entre sí en comparación con las neuronas de control cercanas, y descubrimos que así es.

«Estos experimentos iniciales se llevaron a cabo en cortes de cerebro in vitro, lo que nos permitió realizar registros electrofisiológicos con facilidad», explicó Kevin M. Franks, coautor principal del artículo.

«Luego probamos en ratones jóvenes in vivo a qué tipos de olores están sintonizadas estas neuronas de la corteza olfativa embrionariamente activas. Sospechamos que podrían estar particularmente sintonizadas con los olores en el ambiente neonatal, como los olores de mamá y leche que son importantes para el recién nacido. ratones.»

Inicialmente, el equipo planteó la hipótesis de que las neuronas de la corteza piriforme que estaban activas en los embriones de ratón serían más reactivas a los olores del entorno de las crías recién nacidas, como el de la leche materna. Sin embargo, sus hallazgos refutan esta hipótesis, ya que se descubrió que estas neuronas de la corteza olfativa estaban sintonizadas con una amplia gama de estímulos sensoriales.

Las neuronas de la corteza piriforme del ratón promueven el desarrollo de circuitos neuronales recurrentes

Modelos de cómo las neuronas embrionariamente activas afectan el desarrollo de la conectividad de la red. Nuestros hallazgos sugieren que el modelo 3 es correcto, dado que las neuronas embrionariamente activas están ampliamente conectadas dentro de la red y pueden afectar el desarrollo de la conectividad de la red. Crédito: Wang et al.

«Esta combinación de amplia conectividad y amplia sintonía sensorial nos llevó a plantear la hipótesis de que tal vez la función de estas neuronas nacidas embrionariamente sea la de un centro de red, importante para facilitar la maduración de la conectividad entre las propias neuronas corticales olfativas, la llamada conectividad recurrente, que es muy fuerte en la corteza olfativa adulta», dijo Franks.

«Para abreviar, nuestros experimentos (incluido el análisis de patrones de disparo in vivo, tanto en respuesta como en ausencia de olor, y la consecuencia de la activación e inhibición artificiales) respaldaron firmemente esta hipótesis».

Los hallazgos recopilados por los investigadores sugieren que la actividad temprana de las neuronas en la corteza piriforme del ratón juega un papel clave en la maduración de la conectividad intracortical, un nuevo hallazgo dado que la mayoría de los estudios anteriores se han centrado en la maduración de los circuitos involucrados en el procesamiento inicial de la información sensorial. información.

En lugar de simplemente refinar los estímulos sensoriales, la actividad de las neuronas podría dar forma a la arquitectura de la propia corteza, que a su vez influye en la representación cerebral de los estímulos sensoriales.

«Nuestro estudio amplía el papel de la actividad neuronal en el cableado cerebral», afirmó David C. Wang, primer autor del artículo.

«También proporciona evidencia in vivo de las ‘neuronas centrales’, particularmente neuronas activas con una amplia conectividad que anteriormente solo se había informado ex vivo, y su función en la maduración del circuito. Esta conectividad recurrente en la que influyen nuestras neuronas centrales está implicada en varios fenómenos. incluye el procesamiento de información sensorial (es decir, asociar entradas sensoriales similares o distinguir diferentes) así como excitación descontrolada en las convulsiones».

El reciente trabajo de Luo, Franks, Wang y sus colaboradores ofrece evidencia de que un grupo relativamente pequeño de neuronas podría influir en el desarrollo temprano del cerebro. En particular, los hallazgos del equipo se recopilaron utilizando métodos experimentales de vanguardia, incluido TRAP, registro de actividad neuronal in vivo y técnicas optogenéticas no invasivas.

El estudio reciente fue un esfuerzo de colaboración que combinó la experiencia de distintos laboratorios de investigación en Stanford y Duke. Wang, MD/Ph.D. El estudiante que formaba parte del laboratorio de Luo en ese momento, realizó los experimentos in vivo en el laboratorio de Franks en la Universidad de Duke durante un período de 8 meses.

«Nuestro estudio muestra el poder de la colaboración científica», afirmó Wang. «Sin la combinación de experiencia de los laboratorios Luo y Franks, y muchas conversaciones estimulantes entre los dos laboratorios, esto no habría sido posible».

El reciente trabajo de Wang, Franks, Luo y sus colaboradores pronto podría allanar el camino para nuevos experimentos destinados a examinar más a fondo la contribución de las neuronas de la corteza piriforme del ratón a la maduración de los circuitos cerebrales. Mientras tanto, los investigadores están realizando más estudios que exploran la función de las neuronas embrionariamente activas en otras regiones del cerebro.

«Ahora también estamos analizando los efectos de la experiencia posnatal en el cableado y la función de la corteza olfativa, especialmente en el contexto del aprendizaje y la memoria de los olores», añadió Franks.

Más información:
David C. Wang et al, Las neuronas de la corteza piriforme embrionariamente activas promueven la conectividad intracortical recurrente durante el desarrollo, Neurona (2024). DOI: 10.1016/j.neuron.2024.06.007

© 2024 Red Ciencia X

Citación: Las neuronas en la corteza piriforme del ratón ayudan en el desarrollo de circuitos recurrentes, según un estudio (2024, 1 de octubre) recuperado el 1 de octubre de 2024 de https://medicalxpress.com/news/2024-09-neurons-mouse-piriform-cortex-aid.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.



Fuente de la Noticia

You may also like

Leave a Comment