Los resultados pueden ayudar a esclarecer la fisiología y fisiopatología de la percepción, la cognición, el movimiento voluntario y la memoria
El tálamo es una estructura profunda del cerebro. Actúa como nodo central en las redes neuronales multirregionales que sustentan la percepción, la cognición, el movimiento voluntario y la memoria.
Aunque suele describirse como una estación de retransmisión de señales hacia la corteza cerebral, hoy se sabe que sólo unos pocos núcleos del tálamo humano se dedican a la simple retransmisión.
La mayoría de estos núcleos integran señales que convergen desde distintos puntos de la corteza cerebral, así como señales subcorticales excitatorias y/o inhibitorias, y envían el resultado de vuelta a la corteza. La lógica de esta convergencia y su impacto en la función cortical son aún poco comprendidas.
Ahora, en un artículo publicado en The Journal of Neuroscience, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han descrito el origen, la distribución intranuclear y el tamaño de todos los tipos de terminales axónicas presentes en un núcleo cognitivo del tálamo.
Comparación en microscopia de fluorescencia confocal de la distribución en el núcleo posterior (Po) del tálamo de las terminaciones sinápticas procedentes del tronco del encéfalo y de la médula espinal (en verde) o de la corteza cerebral (en rojo) / Casas-Torremocha et al.
Un mosaico heterogéneo
“Hemos hallado que, a diferencia del patrón homogéneo de los núcleos de retransmisión simple, el patrón de los núcleos cognitivos es muy heterogéneo, a modo de mosaico”, explican los autores.
“Este hallazgo implica que subpoblaciones neuronales de un mismo núcleo pueden recibir combinaciones diferentes de señales y producir así computaciones distintas, creando múltiples circuitos paralelos funcionalmente diferentes”, agregan.
Estos resultados son un significativo avance en el conocimiento de los principios básicos del ‘cableado neuronal’ del cerebro. Conocer estos principios es la base para esclarecer la fisiología y fisiopatología de la percepción, la cognición, el movimiento voluntario y la memoria, así como para desarrollar modelos avanzados in silico (computacionales) de estos circuitos.
Los investigadores trabajaron en modelos de ratón con técnicas de inmunomarcado para trazar a distancia conexiones neuronales y medir los axones originados en grupos neuronales específicos, desde la corteza cerebral hasta la médula espinal.
El trabajo lo firman Diana Casas, Mario Rubio, Lucia Prensa, César Porrero y Francisco Clascá, del Departamento de Anatomía, Histología y Neurociencia de la Facultad de Medicina UAM, en colaboración con investigadores del Departamento de Anatomía, Fisiología y Genética de la Universidad de Oxford.
Los estudios se realizaron durante cinco años, con financiación de la Comisión Europea (Human Brain Project - Programa Horizon 2020) y el Ministerio de Ciencia e Innovación.
Referencia bibliográfica:
Casas-Torremocha D, Rubio-Teves M, Hoerder-Suabedissen A, Hayashi S, Prensa L, Molnár Z, Porrero C, Clascá F. 2022. A combinatorial input landscape in the "higher-order relay" posterior thalamic nucleus. Journal of Neuroscience 42 (41) 7757-7781.
