La materia oscura del cerebro
Omnipresente y, sin embargo, apenas explorado: Las sinapsis eléctricas
Forman parte del cerebro de casi todas las especies animales y, sin embargo, suelen ser invisibles incluso bajo el microscopio electrónico. "Las sinapsis eléctricas son como la materia oscura del cerebro", dice Alexander Borst, director del MPI de Inteligencia Biológica, en la fundación (i.f). Ahora, un equipo de su departamento ha examinado más de cerca este componente del cerebro raramente explorado: En el cerebro de la mosca de la fruta Drosophila, pudieron demostrar que las sinapsis eléctricas se producen en casi todas las áreas del cerebro y pueden influir en la función y la estabilidad de las células nerviosas individuales.
Las sinapsis eléctricas conectan las neuronas en casi todos los cerebros; sin embargo, se sabe poco sobre ellas. Un estudio muestra ahora por primera vez dónde se producen estas sinapsis específicas en el cerebro de la mosca de la fruta y que influyen en la función y la estabilidad de las células nerviosas.
(c) MPI für biologische Intelligenz, i.G. / Julia Kuhl
Las neuronas se comunican mediante sinapsis, pequeños puntos de contacto en los que los mensajeros químicos transmiten un estímulo de una célula a otra. Puede que recordemos esto de la clase de biología. Sin embargo, no es toda la historia. Además de las sinapsis químicas comúnmente conocidas, existe un segundo tipo de sinapsis poco conocido: la sinapsis eléctrica.
"Las sinapsis eléctricas son mucho más raras y son difíciles de detectar con los métodos actuales. Por eso apenas se han investigado hasta ahora", explica Georg Ammer, que lleva mucho tiempo fascinado por estas conexiones celulares ocultas. "Por tanto, en la mayoría de los cerebros animales no sabemos ni siquiera cosas básicas, como dónde se producen exactamente las sinapsis eléctricas o cómo influyen en la actividad cerebral".
Una sinapsis eléctrica conecta dos neuronas directamente, permitiendo que la corriente eléctrica que las neuronas utilizan para comunicarse, fluya de una célula a la siguiente sin un desvío. Excepto en los equinodermos, este tipo concreto de sinapsis se da en el cerebro de todas las especies animales estudiadas hasta ahora. "Por tanto, las sinapsis eléctricas deben tener funciones importantes, pero no sabemos cuáles", afirma Georg Ammer.
Para averiguar estas funciones, Ammer y sus dos colegas, Renée Vieira y Sandra Fendl, etiquetaron una importante proteína que forma parte de las sinapsis eléctricas. En el cerebro de las moscas de la fruta, pudieron demostrar así que las sinapsis eléctricas no se producen en todas las células nerviosas, sino en casi todas las zonas del cerebro.
Al desconectar selectivamente las sinapsis eléctricas en el área de procesamiento visual, los investigadores pudieron demostrar que la reacción de las neuronas afectadas a determinados estímulos es mucho más débil. Además, sin sinapsis eléctricas, algunos tipos de células nerviosas se volvieron inestables y comenzaron a oscilar espontáneamente.
"Los resultados sugieren que las sinapsis eléctricas son importantes para diversas funciones cerebrales y pueden desempeñar papeles funcionales muy diferentes, dependiendo del tipo de neurona", resume Ammer. "Por lo tanto, estas sinapsis también deberían integrarse en los estudios del conectoma". El conectoma es un mapa de todas las neuronas y sus conexiones en un cerebro o área cerebral. A menudo, esta información se reconstruye a partir de imágenes de microscopio electrónico, donde las sinapsis eléctricas son en gran medida invisibles. Cómo pueden integrarse en las investigaciones del conectoma y qué otros secretos guardan las sinapsis eléctricas es objeto de nuevos estudios.
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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