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Default @ August 21, 2013

Finding convierte neuroanatomía en su cabeza: Investigadores presente nueva visión de la mielina

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Neurocientíficos de Harvard han hecho un descubrimiento que convierte 160 años de neuroanatomía en su cabeza.

Finding convierte neuroanatomía en su cabeza: Investigadores presente nueva visión de la mielina


Esta es una imagen de la computadora de tres neuronas que muestran diferencias en la mielina.

Crédito: Daniel Berger y Giulio Tomassy / Universidad de Harvard

La mielina, el material de aislamiento eléctrico de largo conocido por ser esencial para la rápida transmisión de los impulsos a lo largo de los axones de las células nerviosas, no es tan ubicuo como el pensamiento, según un nuevo trabajo dirigido por la profesora Paola Arlotta del Harvard Stem Cell Institute (HSCI) y el Departamento de Biología de Células Madre y Regenerativa, con la colaboración de la Universidad con el profesor Jeff Lichtman, de Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de Harvard.

"La mielina es una invención relativamente reciente en la evolución", dice Arlotta. "Se piensa que la mielina permitió el cerebro para comunicarse muy rápido a los confines del cuerpo, y que se ha dotado el cerebro con la capacidad para calcular las funciones de nivel superior." De hecho, la pérdida de la mielina es una función de un número de enfermedades devastadoras, incluyendo la esclerosis múltiple y la esquizofrenia.

Pero la nueva investigación muestra que a pesar de los roles esenciales de mielina en el cerebro ", algunos de los más evolucionados, las neuronas más complejos del sistema nervioso tienen menos mielina que los antiguos, los más ancestrales" Arlotta, co-director del programa de neurociencia HSCI, dice .

Lo que esto significa, Arlotta dice, es que la mayor en la corteza cerebral se mira - cuanto más cerca de la parte superior del cerebro, que es su región más evolucionado - la mielina menos uno hallazgos. No sólo eso, sino que "las neuronas en esta parte del cerebro muestran una forma totalmente nueva de la mielina posicionamiento a lo largo de sus axones que no se ha visto anteriormente. Tienen 'mielina intermitente' con tractos de axones largos que carecen de mielina intercalados entre los segmentos de mielina ricos .

Arlotta continúa: "contrariamente a las suposiciones comunes que las neuronas utilizan un perfil universal de distribución de mielina en sus axones, el trabajo indica que las diferentes neuronas eligen mielinizar sus axones diferente en neurobiología clásico libros de texto de la mielina está representado en los axones como una secuencia de segmentos mielinizados. separados por nodos muy cortas que carecen de la mielina. Esta distribución de la mielina se asumió tácitamente que ser siempre la misma, en cada neurona, desde el principio hasta el final del axón. Este nuevo trabajo encuentra que este no es el caso. "

Los resultados de la investigación realizada por Arlotta y Postdoctorante Giulio Srubek Tomassy, ​​el primer autor del informe, se publican en el último número de Science, la revista de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia.

El documento va acompañado de una "perspectiva" de R. Douglas Fields, del Instituto Nacional Eunice Kennedy Shriver de Salud Infantil y Desarrollo Humano, de los Institutos Nacionales de Salud, que dice que los hallazgos Arlotta y de Tomassy plantean cuestiones importantes sobre el propósito de mielina, "es probable que provocar nuevos conceptos sobre cómo se transmite y se integra en el cerebro de la información."

Arlotta y Tomassy colaboraron estrechamente en el nuevo trabajo con el becario postdoctoral Daniel Berger del grupo Lichtman, lo que generó una de las dos bases de datos de microscopía electrónica masivas que hicieron posible la obra.

"El hecho de que son las neuronas más evolucionados, los que se han expandido dramáticamente en los seres humanos, sugiere que lo que estamos viendo podría ser el" futuro ". A medida que aumenta la diversidad y neuronales del cerebro tiene que procesar más y más complejo de la información, neuronas cambian la forma en que utilizan la mielina "lograr" más ", dice Arlotta.

Es posible, dijo Tomassy, ​​que estos perfiles de mielinización "pueden estar dando neuronas oportunidad de diversificarse y" hablar "a las neuronas vecinas." Por ejemplo, debido a los axones no pueden hacer contactos sinápticos cuando están mielinizadas, una posibilidad es que pueden ser necesarias estas brechas de mielina largas para aumentar la comunicación neuronal y sincronizar las respuestas a través de diferentes neuronas. Tal vez, él y Arlotta postulado, la mielina intermitente pretende afinar los impulsos eléctricos que viajan a lo largo de los axones, con el fin de permitir la aparición de comportamientos neuronales de alta complejidad.