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El proyecto Brain Atlas revela docenas de tipos de células que controlan el movimiento y podrían inspirar objetivos en enfermedades neurológicas

El proyecto Brain Atlas revela docenas de tipos de células que controlan el movimiento y podrían inspirar objetivos en enfermedades neurológicas
La investigación es parte de la Red de Células Censales de la Iniciativa BRAIN (BICCN), que se creó en 2017 con el objetivo de mapear neuronas y glía.

Cuando los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos lanzaron la Iniciativa BRAIN en 2013, su ambicioso objetivo era reunir a agencias federales, organizaciones de investigación, académicos y empresas para mejorar la comprensión mundial del sistema neurológico humano. Ahora, un equipo de participantes dirigido por la Universidad de California, Berkeley, ha hecho una contribución importante a ese esfuerzo.

El equipo dirigido por Berkeley descubrió que la corteza motora primaria del cerebro, que controla el movimiento, alberga hasta 116 células distintas, cinco veces más de lo que se había identificado en investigaciones anteriores. Describieron sus hallazgos en 17 estudios publicados en la revista Nature.

La investigación es parte de un subestudio llamado BRAIN Initiative Census Cell Network (BICCN), que se creó en 2017 con el objetivo de mapear todas las neuronas y la glía (células de apoyo) en el cerebro. Los científicos utilizaron varias tecnologías para caracterizar las células cerebrales, incluida la secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq), que mide los niveles de ARN mensajero en cada célula. También midieron la expresión, la conectividad y la forma de los genes. Perfilaron células cerebrales de personas, ratones y titíes.

«El gran avance del BICCN es que combinamos muchas formas diferentes de definir un tipo de célula y las integramos para llegar a una taxonomía de consenso», dijo el coautor y profesor asistente de Berkeley, Dirk Hockemeyer, Ph.D., en un comunicado. . “Entonces, ahora podemos decir que este tipo de célula en particular expresa estos genes, tiene esta morfología, tiene estas propiedades fisiológicas y se encuentra en esta región particular de la corteza. Entonces, tiene una comprensión mucho más profunda y granular de qué es ese tipo de célula y sus propiedades básicas «.

Uno de los hallazgos fue que los humanos tienen el doble de neuronas inhibidoras distintas que las neuronas excitadoras en la corteza motora primaria. Los ratones, por el contrario, tienen cinco veces más tipos diferentes de neuronas inhibidoras.

La iniciativa BRAIN ha reclutado a algunos de los nombres más importantes de los sectores público y privado, incluidos General Electric, GlaxoSmithKline, la National Science Foundation y más. En 2019, Abbott firmó para contribuir con la tecnología de neuromodulación a la investigación. Google fue uno de los primeros participantes , asociándose con el Instituto Allen de Ciencias del Cerebro para proporcionar la infraestructura para albergar los enormes conjuntos de datos generados por el esfuerzo.

El Instituto Allen, financiado por el difunto cofundador de Microsoft, está contribuyendo al impulso para caracterizar mejor el cerebro. En 2019, el grupo publicó un estudio de 75 tipos de células diferentes en muestras de cerebro donadas por pacientes con epilepsia, que describe las diferencias clave entre cómo actúan las células excitadoras e inhibidoras en el cerebro humano frente al cerebro de ratón. Dijeron que los hallazgos podrían inspirar mejores modelos para estudiar enfermedades cerebrales y, en última instancia, tratamientos novedosos.

El equipo dirigido por Berkeley cree que el nuevo estudio es un paso clave hacia la construcción de un atlas celular completo del cerebro. «Este cuerpo de trabajo proporciona una hoja de ruta para explorar la diversidad y la organización celular en las regiones del cerebro, los sistemas de órganos y las especies», escribieron en el estudio.

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