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Detallan el hipocampo

Los investigadores observaron que las conexiones entre neuronas se establecen con espinas dendríticas

Es fundamental para la memoria y el aprendizaje

MADRID (EFE).— Un equipo internacional de investigadores reconstruyó las conexiones neuronales del hipocampo en tres dimensiones y observó cerca de 25,000 de ellas, un avance que ayudará a comprender el funcionamiento de esta parte del cerebro, fundamental en la memoria, el aprendizaje y la orientación espacial.

Estos tres aspectos se ven afectados por patologías como la epilepsia y la enfermedad de Alzheimer.

En el cerebro humano hay millones de neuronas y cada una de ellas forma miles de conexiones o sinapsis con otras neuronas, lo que permite que la información se transmita. Estudiarlas es una labor compleja que solo se puede realizar mediante un microscopio electrónico y cuando hay tejido cerebral humano disponible y adecuado para ello.

“El hipocampo humano se compone de varias regiones conectadas entre sí, entre las que se encuentran el subículo, CA1, CA2, CA3 y el giro dentado. El presente trabajo se centró en las conexiones neuronales en CA1. Ésta es la primera región del hipocampo humano que se estudia a nivel nanoscópico. Se desconoce la organización de las sinapsis en el resto de regiones”, explicó Javier De Felipe, neurobiólogo del Instituto Cajal (CSIC), quien lideró la investigación.

El estudio realizó la primera descripción detallada de la organización sináptica del hipocampo humano, un avance que permitió observar cómo las sinapsis están agrupadas de forma más compacta en unas capas del hipocampo que en otras.

También desveló que la mayoría de las sinapsis son excitadoras, es decir, son conexiones que a través de señales eléctricas generan un potencial de acción (impulso nervioso), que activa a la siguiente neurona.

Otra característica que los investigadores observaron es que las conexiones se establecen principalmente con “espinas” dendríticas, unas estructuras microscópicas, descubiertas por el Premio Nobel Santiago Ramón y Cajal, que se encuentran en el árbol dendrítico de ciertas neuronas.

Toda esta información permitirá avanzar en el modelado computacional que simula la actividad del cerebro humano para comprender mejor cómo el cerebro gestiona la memoria, aprendizaje y orientación espacial y cómo es afectado por patologías como la epilepsia y la enfermedad de Alzheimer.

Para hacer el estudio, los investigadores usaron un nuevo tipo de microscopio electrónico que permite hacer reconstrucciones 3D de las sinapsis del cerebro. Después, las imágenes nanoscópicas se analizaron mediante un software desarrollado por científicos del proyecto Cajal Blue Brain, del que también forma parte los autores de este trabajo.

“Utilizando microscopios electrónicos de última generación y el programa informático EspINA se consigue la reconstrucción de las sinapsis en 3D”, añadió De Felipe .

Se han efectuado investigaciones sobre la actividad del cerebro en animales, pero extrapolar los resultados al ser humano de forma fiable supone un problema para los científicos, de ahí la necesidad de observar el cerebro humano de manera directa.

“Conocer la organización de las sinapsis en el hipocampo humano normal es fundamental para entender qué alteraciones existen en las conexiones de las neuronas en patologías como la epilepsia y la enfermedad de Alzheimer, en las que el hipocampo es una de las regiones cerebrales que se encuentra severamente afectada”, concluye.

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