Un nuevo estudio realizado por investigadores del Proyecto Cerebro Humano (HBP) del Forschungszentrum Jülich y la Universidad Heinrich-Heine de Düsseldorf (Alemania), en colaboración con científicos de la Universidad de Bristol (Reino Unido), la Universidad de París Cité (Francia) y la Universidad de Nueva York y el Child Mind Institute (Estados Unidos) ha permitido avanzar en el conocimiento de la distribución de los receptores en el cerebro.

Uno de los principales retos de la neurociencia es entender cómo puede adaptarse el cerebro a un mundo cambiante, incluso con una anatomía relativamente estática. El modo en que las áreas del cerebro están estructural y funcionalmente relacionadas entre sí -su conectividad- es un componente clave. Para explicar su dinámica y sus funciones, hay que añadir otra pieza al rompecabezas que son los receptores.

Los resultados, publicados en la revista ‘Nature Neuroscience’, están ahora a disposición de la comunidad neurocientífica a través de la infraestructura EBRAINS del HBP.

El equipo del HBP utilizó la autorradiografía para analizar la densidad de receptores de neurotransmisores en secciones cerebrales in vitro muy finas. Midieron la densidad de 14 tipos de receptores de neurotransmisores en 109 zonas de la corteza del macaco y estos datos se integraron con múltiples parámetros estructurales en plantillas de neuroimagen.

Los receptores son moléculas clave en la transmisión de señales en el cerebro. Dentro de una neurona, la transmisión de información se produce mediante señales eléctricas a lo largo del axón. Pero la transferencia de información entre neuronas suele requerir la liberación de moléculas llamadas neurotransmisores en el espacio extracelular y su unión a receptores en la neurona diana.

Los investigadores del HBP han descubierto un gradiente primario y otro secundario de expresión de receptores por neurona. En otras palabras, cartografiaron las densidades de receptores en todo el córtex y pudieron identificar dos disposiciones principales, arrojando luz sobre los vínculos entre la organización molecular y neuronal del córtex.

“Estos dos ejes principales de organización de los receptores en el córtex del macaco se alinean con dos sistemas funcionales diferentes, a saber, las redes sensorial-cognitiva y de cognición externa-interna. Es la primera vez que se describe una asociación de este tipo”, explica Nicola Palomero-Gallagher, investigadora del Forschungszentrum Jülich y autora principal del trabajo.

En su estudio, los investigadores integraron los nuevos datos sobre receptores de neurotransmisores con múltiples capas de datos anatómicos y funcionales en un espacio cortical común dentro de la superficie cortical de Yerkes19, una plantilla de primates no humanos utilizada con frecuencia.

Hasta ahora, pocos estudios habían integrado la anatomía in vitro y las imágenes in vivo del cerebro del macaco. La creación de mapas de libre acceso de la expresión de receptores en toda la corteza que integren datos de neuroimagen, como el realizado por el equipo de HBP, podría acelerar la traslación entre especies.

“Se está poniendo a libre disposición de la comunidad neurocientífica para que puedan ser utilizados por otros neurocientíficos computacionales que pretendan crear otros modelos con información biológica”, afirma Palomero-Gallagher.

Parte de los datos generados para este estudio ya se han implementado en un modelo computacional sobre cómo la dopamina introduce información en la red frontoparietal de memoria de trabajo.

Fuente: infosalus.com