Un equipo de investigadores de St. Jude Children's Research Hospital ha logrado un hito en neurociencia al cartografiar las conexiones entre el cerebro de un ratón y un grupo de células clave en el control del movimiento, las interneuronas V1 de la médula espinal. Este innovador atlas cerebral, publicado en Neuron, está acompañado de una plataforma interactiva en 3D que permitirá a los científicos de todo el mundo explorar los circuitos neuronales implicados en la función motora como si estuvieran navegando en un videojuego.

Cierto es que no estamos ante un mapa cerebral tan complejo, amplio y detallado como el que nos han dado otros estudios, pero sí es lo mejor que tenemos en lo que se refiere a estas neuronas y, por lo tanto, a la conexión “motora” entre el cerebro y la médula espinal. Información especialmente relevante para comprender también las patologías relacionadas con el sistema nervioso motor y, con suerte, en un futuro, desarrollar mejores prótesis o exoesqueletos para personas con problemas de movilidad.

Un rompecabezas de 3.000 millones de años

Comparado con otras funciones cognitivas, la motricidad es una que conocemos relativamente bien. Sabemos qué partes de nuestro cerebro se encargan de controlar nuestra anatomía, qué giros gobiernan nuestros dedos, los ojos o la rabadilla. Sin embargo, solemos dejar en segundo plano las conexiones entre estos “centros de procesamiento” y el resto del cuerpo, algo así como la centralita del sistema nervioso motor.

Y ahí es donde entra este estudio, porque han decidido investigar en detalles estas conexiones a través de las interneuronas V1, en la médula espinal. "Es como desenredar un ovillo de luces navideñas, pero este ha sido moldeado por más de 3.000 millones de años de evolución", explica Anand Kulkarni, PhD, coautor principal del estudio. Las interneuronas V1, un subgrupo particularmente diverso, pero fundamentales para modelar la salida motora al controlar la actividad de las motoneuronas responsables de la contracción muscular.

Un mapa sin precedentes

Para crear el mapa, el equipo utilizó una versión genéticamente modificada del virus de la rabia para hacerlo fluorescente, un microorganismo que infecta especialmente a las neuronas. Para rastrear las conexiones entre las interneuronas V1 y las regiones cerebrales que envían señales directas a estas células. Así es como los investigadores lograron seguir el recorrido de los impulsos neuronales con sorprendente precisión, marcando con fluorescencia las sinapsis involucradas. Mediante técnicas de imagen similares a los TACs de los hospitales, los investigadores generan un atlas tridimensional muy detallado que reconstruye la interacción entre las estructuras cerebrales y las interneuronas espinales.

Este mapa no solo identifica las rutas que siguen los impulsos motores, sino que también permite formular hipótesis sobre cómo las interneuronas V1 desempeñan su papel en la comunicación entre el cerebro y la médula espinal. Podemos compararlo con hacer un esquema de las piezas que componen un reloj, a partir de él podemos sacar información sobre cómo funcionan sus partes entre sí. "Conocemos algunas funciones de las regiones cerebrales implicadas, pero ahora podemos empezar a descifrar cómo estas funciones se materializan a través de las interneuronas", señala Jay Bikoff, PhD, autor correspondiente del estudio.

Una herramienta para la ciencia global

El atlas 3D interactivo es accesible de manera gratuita, fomentando la colaboración científica y la generación de nuevas hipótesis en el campo de la neurociencia. "Este trabajo es un motor de generación de ideas", añade Bikoff, "y abre la puerta a estudios futuros sobre los circuitos neurales que controlan el movimiento y el comportamiento".

Con este proyecto, el equipo de St. Jude Children's Research Hospital no solo ha contribuido a descifrar un rompecabezas evolutivo, sino que también ha ofrecido una plataforma para que otros sigan explorando los misterios del cerebro y la médula espinal. Una hazaña que reafirma el papel crucial de la neurociencia en nuestra comprensión del cuerpo humano.

QUE NO TE LA CUELEN:

• El paso es relevante e interesante, pero no es, ni mucho menos, el final del viaje que nos llevará a conocer con detalle las casi incontables conexiones que hay en nuestro cerebro.

REFERENCIAS (MLA):

• Bikoff, Jay, et al. "A Brain-Wide Map of Descending Inputs onto Spinal V1 Interneurons." Neuron, vol. 111, no. 12, 23 Dec. 2024, pp. XX-XX. doi:10.1016/j.neuron.2024.11.019.