Hacia una nomenclatura objetiva de las neuronas

Investigadores de la facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), pertenecientes al Computational Intelligence Group, han liderado, junto a Javier De Felipe, del Instituto Cajal del CSIC, un trabajo sobre la clasificación y nomenclatura de las neuronas del cerebro.

El estudio, publicado en el número de marzo de la revista Nature Reviews Neuroscience, se ha llevado a cabo en coordinación con 37 centros de investigación de Europa, EE UU, Japón y China.

Las neuronas se dividen en diversos tipos y subtipos que varían dependiendo del criterio utilizado (morfológico, molecular y funcional). Como ocurre en otros ámbitos de la ciencia donde son necesarias las clasificaciones taxonómicas, existen distintos niveles de clasificación.

Ello se debe a que existe una gran diversidad de neuronas desde cualquiera de los ángulos de análisis y, en muchos casos, se tiene solamente una información parcial sobre las características de las neuronas que constituyen una región determinada del sistema nervioso.

Tampoco hay, salvo algunas excepciones, un consenso general sobre cuáles son las características esenciales de una neurona para que sea clasificada en un tipo u otro, ya que individualmente las neuronas, a menudo, no encajan exactamente con los criterios aplicados.

Además, el trabajo colectivo de los numerosos laboratorios que trabajan sobre este tema genera continuamente una enorme cantidad de información. Así, para los expertos resulta necesario organizar el conocimiento e identificar las características esenciales que permitan realizar la clasificación.

Por todos estos motivos, uno de los objetivos del trabajo ha consistido en estudiar el grado de acuerdo entre los neurocientíficos que han participado en el estudio respecto de la nomenclatura actualmente utilizada para distinguir entre los distintos tipos de neuronas según su morfología: arcade, Cajal-Retzius, chandelier, commom basket, commom type, horse-tail, large basket, Martinotti, neurogliaform…

Para ello, 42 neurocientíficos cumplimentaron un test que se creó con tal objetivo. A partir de las imágenes 3D de 320 interneuronas, cada uno de los expertos categorizó la neurona teniendo en cuenta la nomenclatura anterior, así como una nueva y original forma de categorización diseñada por el equipo de De Felipe, basada en la disposición geométrica del árbol axonal y su posición relativa al soma y al árbol dendrítico.

Cómo poner de acuerdo a los expertos

Como conclusión del trabajo se constató un bajo acuerdo entre los expertos en relación con la nomenclatura actualmente en uso, si bien en clases como chandelier, Martinotti y horse-tail el acuerdo era bastante alto. Por el contrario, la nueva propuesta de nomenclatura resultó tener un mayor acuerdo.

El trabajo, realizado en el marco del proyecto Cajal Blue Brain, llama la atención sobre la urgente necesidad de una nomenclatura clara y útil para la comunidad de neurocientíficos. Por esta razón, en la UPM se desarrollarán sistemas automáticos de clasificación basados en inteligencia artificial, con la idea de crear una máquina informática para su utilización por la comunidad neurocientífica y así conseguir una nomenclatura que se pueda utilizar a nivel mundial.