Científicos españoles reconstruyen en 3D parte del cerebro de la mosca

Poco a poco, los neurocientíficos están descifrando cómo es y cómo funciona el cerebro y, aunque están lejos aún de dar todas las respuestas, lo cierto que saben mucho más ahora de este órgano complejísimo que hace apenas una década. Una investigación liderada por científicos españoles desvela ahora que en el sistema nervioso están optimizadas las conexiones entre neuronas, es decir, lo que se llama el cableado, en el cerebro organismos relativamente complejos, como la mosca del vinagre, o más precisamente, en una zona concreta de ese animal. Han hecho un mapa tridimensional detallado de esa zona cerebral, lo que ha permitido ubicar cada neurona y calcular el cable necesario en las conexiones. Como recuerda el CSIC, ya lo dijo Santiago Ramón y Cajal: el sistema nervioso está conectado mediante la mínima cantidad de cable posible, optimizando con ello el coste energético y ahorrando espacio.

Gonzalo G. de Polavieja, investigador del Instituto Cajal (del CSIC) y sus colegas de la misma institución, así como de la Universidad Dalhousie (Canadá) y del Instituto Médico Howard Hughes (EE UU) presentan su mapa tridimensional y sus análisis sobre esa zona del cerebro (del sistema visual) en la revista científica Current Biology, mereciendo su trabajo la portada del número de esta quincena.

Los investigadores recuerdan que se había demostrado ya la validez de este principio de economía del cableado en organismos simples, como el gusano Caenorhabditis elegans, pero no, hasta ahora, en el cerebro de organismos complejos, como la mosca del vinagre Drosophila melanogaster (uno de los animales modelo de laboratorio por excelencia). Ellos se han centrado en una región concreta del sistema visual utilizando técnicas de reconstrucción de series de imágenes obtenidas por microscopía electrónica para conocer las formas de las neuronas y la localización de las sinapsis (conexiones), así como el sistema completo de conectividad. Así han obtenido el mapa tridimensional de esa zona cerebral de la mosca.

"Hemos visto que cualquier otra forma de situar las neuronas supondría emplear más cantidad de cable", explica Polavieja. "El estudio demuestra lo observado por Cajal y supone, además, un éxito para la conectómica, una disciplina basada en la reconstrucción de circuitos neuronales en 3D".

Tras obtener la reconstrucción, el equipo ha elaborado un modelo matemático para experimentar moviendo las neuronas en el espacio y determinar su posición, explica el CSIC. "El modelo nos decía dónde había que poner cada neurona para que el cable de conexión fuese mínimo y vimos que las posiciones coincidían con las medidas experimentales en Drosophila".