El cableado neuronal se enreda en estructuras cruzadas

Una nueva imagen tridimensional de las conexiones neuronales demuestra que trazan caminos en forma de rejilla, lo que permite la organización en múltiples escalas.

“Hace más de un siglo que intentamos explicar la anatomía de las conexiones cerebrales”, explica a SINC por teléfono el autor de este hallazgo, Van J. Wedeen, de la Harvard Medical School (EE UU).

Wedeen publica esta semana en Science la forma en que las neuronas se abren paso por el cerebro. “Se trata de un patrón de cruce precioso, es como una tela de oro en tres dimensiones”, declara emocionado.

Este mapa cerebral se ha ‘dibujado’ gracias a la resonancia magnética (IRM). Las imágenes obtenidas ‘rastrean’ las células nerviosas de la materia gris, que se enredan en las fibras y los cables de la materia blanca.

El científico explica que, si en su recorrido las neuronas fueran transeúntes de una gran ciudad como Nueva York, las avenidas y las calles de Manhattan necesitarían los ascensores para construir la tercera dimensión del distrito de la gran manzana.

“Lo más importante de los recorridos era determinar dónde empieza y dónde acaba cada ruta, como si quisiéramos saber la función de cada cable en un mecanismo eléctrico”, aclara Wedeen.

Los resultados ofrecen un nuevo marco de trabajo, porque a partir de ahora los investigadores podrán utilizar este sistema de coordenadas para identificar las diferencias entre los cerebros sanos y enfermos.

Liarse cada vez más

La adyacencia y el cruce de las conexiones neuronales forman una tela muy curvada, que tiene su origen en los ejes principales del desarrollo embrionario.

Estos vínculos se ven de forma muy clara en la fase germinal, pero la maduración del individuo los complica y enreda a nivel exponencial.

A diferencia del corazón, donde también hay estructuras cruzadas, “la estructura del cerebro es matemáticamente rara e inusual”, dice Wedeen. “El cableado neuronal”, añade, “es una metáfora que nos dirige a la creación y a la evolución del cerebro”.

Paso a paso

La investigación se ha hecho en cuatro especies de primates y en humanos. Su comparación pone de manifiesto que todos comparten el mismo patrón de cableado, aunque con diferentes grados de complejidad cerebral.

Los científicos especulan que la naturaleza podría haber modificado la estructura de rejilla durante años de evolución.

Los diferentes estadios de desarrollo, según Wedeen, explican como “la evolución tiene que hacerse paso a paso para mejorar la especie”. Aún así, los patrones de conectividad todavía tienen que establecerse.