La ciencia descubre 'El Dorado' neuronal con el mapa cerebral de un ratón

La interacción que entrelaza las distintas redes neuronales del cerebro es el camino que llega a permitir controlar las actividades que caracterizan a las distintas especies. Llegar a unir todo el puzzle neuronal que forma todas las regiones cerebrales era una quimera, hasta día de hoy. Gracias los trabajos realizados por al Iniciativa Brain, la revista Nature publica un atlas transcriptómico y espacial de tipo celular completo y de alta resolución para todo el cerebro de ratón adulto. La humanidad sigue dando pasos de gigante, como este, para llegar a comprender todo lo que se esconde detrás del órgano más complejo de todos.

El atlas de tipos celulares se creó a través de la combinación de un conjunto de datos de secuenciación de ARN de una sola célula de alrededor de 7 millones de células perfiladas y un conjunto de datos transcriptómicos espaciales de aproximadamente 4,3 millones de células mediante hibridación.

Una vez el mapa cerebral del ratón estuvo confeccionado, los investigadores analizaron los tipos de células neuronales y no neuronales en todo el cerebro, identificando un alto grado de correspondencia entre la identidad transcriptómica y la especificidad espacial para cada tipo de célula. Los resultados revelan características únicas de la organización del tipo celular en diferentes regiones del cerebro, en particular, una dicotomía entre las partes dorsal y ventral del cerebro.

Otra de las principales revelaciones del estudio es que se descubrió una gran diversidad y heterogeneidad en los patrones de expresión y coexpresión de neurotransmisores y neuropéptidos en diferentes tipos de células. Además, el atlas transcriptómico conseguido de todo el cerebro del ratón permite crear una referencia y un recurso inmejorable para las futuras investigaciones que integren la función celular y de circuitos, el desarrollo y la evolución del cerebro de los mamíferos.

¿Por qué se ha escogido analizar el cerebro de un ratón?

El mamífero escogido para realizar este estudio fue el ratón, debido a que se trata de un organismo modelo de mamíferos más utilizado y, por lo tanto, es una primera opción natural para una definición completa de la composición y arquitectura del cerebro de los mamíferos.

El análisis transcriptómico fue crucial para poder cubrir todo el cerebro del ratón. Una vez logrado describir el atlas completo de los tipos celulares que existen dentro de este órgano, los investigadores están convencidos de que se lograrán abordar nuevas preguntas sobre cómo la organización anatómica del cerebro, su desarrollo, evolución y cómo la expresión génica es capaz de especificar la identidad del tipo de células y sus propiedades funcionales.

La parte ventral del cerebro, ligada a la supervivencia

Una de las principales hipótesis surgida de la investigación es que la parte ventral del cerebro se encarga de la función de supervivencia del organismo, incluyendo la alimentación, la reproducción y la homeostasis metabólica. Se trata de la parte más antigua y sujeta a más restricciones evolutivas. En esta parte existen muchos tipos de células y circuitos dedicados en esta parte del cerebro, y no han cambiado demasiado durante la evolución.

Por el contrario, la parte dorsal del cerebro lleva a cabo principalmente la función adaptativa del organismo (como la especialización sensoriomotora y la cognición), y su estructura, función y tipos de células subyacentes se han expandido y diversificado más rápidamente durante la evolución.