Investigadores visualizan la compleja ramificación del sistema nervioso

Las dendritas dendríticas complejas y altamente variables emergen de la dinámica estocástica de las puntas dendríticas. Esta imagen proyectada de máxima intensidad tiene un color falso en función del valor de intensidad. Crédito: Laboratorio Howard

Nuestro sistema nervioso está formado por miles de millones de neuronas que se comunican entre sí a través de axones y dendritas. A medida que el cerebro humano se desarrolla, estas estructuras se ramifican de una manera maravillosamente compleja pero poco conocida que permite que las neuronas formen conexiones y envíen mensajes por todo el cuerpo. Y ahora, los investigadores de Yale han descubierto el mecanismo molecular detrás del crecimiento de este complejo sistema. Sus hallazgos fueron publicados en progreso de la ciencia.

dice Joe Howard, PhD, Eugene Higgins, profesor de biofísica molecular y bioquímica y profesor de física, y profesor asociado de investigación del estudio. «Estamos trabajando en este proceso de ramificación: ¿cómo se forman y crecen las ramas? Esta es la razón detrás de esto Sistema nervioso Obras «.

El equipo estudió el crecimiento de las neuronas en las moscas de la fruta a medida que maduraban de embriones a larvas. Para visualizar este proceso, marcaron las neuronas con marcadores fluorescentes y las fotografiaron en un microscopio de disco giratorio. Porque las células nerviosas se encuentran justo debajo de la piel. [outermost layer]Los investigadores pudieron monitorear este proceso en tiempo real en larvas vivas. Después de obtener imágenes de las neuronas en diferentes etapas de desarrollo, el equipo pudo crear películas de crecimiento en lapso de tiempo.

En las primeras etapas de desarrollo, era neuronas sensoriales Empezó con sólo dos o tres dendritas. Pero en menos de cinco días, se habían convertido en grandes estructuras parecidas a árboles con miles de ramas. El análisis de las puntas dendríticas reveló su crecimiento dinámico y estocástico (seleccionado al azar), que fluctuó entre estados de crecimiento, contracción y pausa.

Crédito: Universidad de Yale

“Antes de nuestro estudio, había una teoría células nerviosas «Puede expandirse y contraerse como un globo», dice Sonal Shree, PhD, científica investigadora asociada y autora principal del estudio. Y descubrimos que no, no se inflan como un globo, sino que crecen y sus puntas se ramifican».

«Descubrimos que podemos explicar completamente el crecimiento neuronal y la morfología general en términos de lo que hacen las terminales celulares», dice Sabyasachi Sutradhar, PhD, científico investigador asociado y coautor principal del estudio. «Esto significa que ahora podemos centrarnos en las puntas, porque si podemos entender cómo funcionan, entonces podemos entender cómo se ve la forma completa de la celda», dice Howard.

Hay todo un reino de ramificación en biología, desde las venas y arterias del sistema circulatorio hasta los bronquiolos del pulmón. El laboratorio de Howard espera tener una mejor comprensión de la bifurcación en nivel celular También destacará estos procesos a nivel molecular y tisular.


¿Cómo adquieren las neuronas sus formas ramificadas?


más información:
Sonal Shree et al, La inestabilidad dinámica de las puntas de las dendritas conduce a la generación de formas altamente ramificadas de neuronas sensoriales, progreso de la ciencia (2022). DOI: 10.1126 / sciadv.abn0080

Introducción de
Universidad de Yale

La frase: Los investigadores visualizan la ramificación compleja del sistema nervioso (4 de agosto de 2022) Obtenido el 4 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-08-visualize-intricate-nervous.html

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