Los primates y los no primates difieren en la arquitectura de sus neuronas
Varias especies de mamíferos y la microscopía de alta resolución revelan el origen axonal variable
La microscopía de alta resolución ha permitido a un equipo de investigación internacional ampliar los conocimientos sobre las diferencias específicas de cada especie en la arquitectura de las neuronas corticales.
Los investigadores trabajaron exclusivamente con tejidos y especímenes archivados, incluidos especímenes que han sido y siguen siendo utilizados durante décadas para la educación de los estudiantes.
© RUB, Kramer
Los investigadores del grupo de investigación Neurobiología del Desarrollo de la Ruhr-Universität Bochum, en torno a la profesora Petra Wahle, en colaboración con socios de Mannheim y Jülich, Alemania, y Linz, Austria, y La Laguna, España, han demostrado que los primates y los no primates difieren en un aspecto importante de su arquitectura: el origen del axón, que es el proceso responsable de la transmisión de las señales eléctricas denominadas potenciales de acción. Los resultados se publican el 20 de abril de 2022 en la revista eLife.
Los axones pueden surgir de las dendritas
Hasta ahora se consideraba de manual que el axón siempre, salvo excepciones, surge del cuerpo celular de una neurona. Sin embargo, también puede originarse a partir de las dendritas, que sirven para recoger e integrar las señales sinápticas entrantes. Este fenómeno se ha denominado "dendritas portadoras de axones".
Varias especies de mamíferos y la microscopía de alta resolución revelan el origen axonal variable
"Un aspecto único del proyecto es que el equipo trabajó con preparaciones de tejidos y portaobjetos archivados, que incluían material que se ha utilizado durante años para enseñar a los estudiantes", explica Petra Wahle. Además, se estudiaron diversas especies, como roedores (ratón, rata), ungulados (cerdo), carnívoros (gato, hurón) y macacos y humanos del orden zoológico de los primates. El uso de cinco métodos de tinción diferentes y la evaluación de más de 34.000 neuronas llevó al grupo a concluir que existe una diferencia de especie entre los no primates y los primates. Las neuronas piramidales excitatorias, en particular de las capas externas II y III de la corteza cerebral de los primates, tienen claramente menos dendritas portadoras de axones que las neuronas piramidales de los no primates. Además, se encontraron diferencias cuantitativas en la proporción de células con dendritas portadoras de axones dentro de las especies de gatos y humanos para las interneuronas inhibidoras. No se observaron diferencias cuantitativas cuando se compararon en áreas corticales de macacos con funciones sensoriales primarias y cerebrales superiores. La microscopía de alta resolución fue de especial importancia, como describe Petra Wahle: "Esto permitió la detección de los orígenes axonales rastreados con precisión a nivel micrométrico, lo que a veces no es tan fácil con la microscopía de luz convencional".
La ventaja evolutiva sigue siendo enigmática
Se sabe poco sobre la función de las dendritas portadoras de axones. Por lo general, una neurona integra las entradas excitatorias que llegan a las dendritas con las inhibitorias, un proceso denominado integración somatodendrítica. A continuación, la neurona decide si las entradas son lo suficientemente fuertes e importantes como para transmitirlas mediante potenciales de acción a otras neuronas y áreas del cerebro. Las dendritas portadoras de axones se consideran privilegiadas porque las entradas despolarizadoras de estas dendritas son capaces de evocar potenciales de acción directamente sin la participación de la integración somática y la inhibición somática. Todavía se desconoce por qué ha evolucionado esta diferencia entre especies y la ventaja potencial que puede tener para el procesamiento de la información neocortical en los primates.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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