Cómo funciona la corteza cerebral
El grupo que dirige el investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Luis M. Martínez ha participado en el desarrollo de un modelo matemático alternativo para el estudio de la estructura de los circuitos neuronales de la corteza cerebral. Es el paso previo para comprender cuál es la función de este manto de tejido nervioso que juega un papel crucial en el cerebro.
Los resultados del trabajo, que aparecen publicados en el último número de la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU., ofrecen una visión de la corteza diferente de los modelos teóricos vigentes hasta ahora. Mientras que éstos asumen que las neuronas mantienen sinapsis (conexiones entre dos neuronas) mayoritariamente con otras neuronas vecinas, el nuevo modelo desvela la alta proporción conexiones de larga distancia.
Como explica Martínez, descifrar la estructura de los circuitos neuronales de la corteza y conocer cómo esa estructura influye en su papel dentro del cerebro no es un objetivo sencillo. “Describir la estructura sináptica de un sólo circuito de la corteza, por ejemplo el encargado de resolver la orientación de los bordes de un objeto en nuestro campo visual, requeriría la reconstrucción completa de esa zona de la corteza visual primaria a nivel de microscopia electrónica, algo que actualmente es técnicamente inaccesible”, añade.
Para conocer los principios que rigen la conectividad entre neuronas dentro de uno de los circuitos que componen la corteza, el equipo ha propuesto una aproximación alternativa. El nuevo método se basa en el concepto de sinapsis potencial, es decir, aquellas zonas del circuito cortical en las que dos neuronas podrían conectarse, ya que las dos prolongaciones de las neuronas que propician la conexión –dendrita y axón- están a una distancia suficiente como para tocarse.
El modelo combina la reconstrucción tridimensional con métodos computacionales basados en sofisticados análisis estadísticos. “De esta forma, partiendo de la reconstrucción en 3D de neuronas de las distintas capas corticales podemos calcular mapas geométricos de conectividad de una columna, la unidad básica de procesamiento de información en la corteza. Estos mapas estadísticos nos muestran las sinapsis potenciales que se establecen entre neuronas localizadas en cualquier punto del circuito”, aclara.
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