Los científicos crean un mapa completo de los circuitos neuronales de los gusanos marinos

Los científicos crean un mapa completo de los circuitos neuronales de los gusanos marinos

Los científicos crean un mapa completo de los circuitos neuronales de los gusanos marinos

Micrografía electrónica de barrido de larvas de Platineris dumerili. Crédito: Gaspar Jekely (CC BY 4.0)

Los investigadores han creado un mapa detallado de los circuitos y más de 9.000 células que forman todo el cuerpo y el sistema nervioso de una larva de tres días del gusano marino Platineris dumerili.

El estudio fue publicado el 9 de julio. eVidaDescrito por los editores como un avance importante hacia la comprensión de la organización y evolución de los sistemas nerviosos animales.

Señala que este es el tercer conectoma de cuerpo entero de un animal ensamblado y aprecia la riqueza de datos de alta calidad utilizados, sentando las bases para futuros estudios de diversidad y conectividad en diferentes tipos de células y otras redes neuronales. Piezas, sus funciones y evolución.

Platineris dumerili es una especie de gusano marino perteneciente a la clase Polychaete y se utiliza a menudo en laboratorios para estudiar el desarrollo, el comportamiento y la ecología marina.

Su ciclo de vida comienza como una larva que nada libremente, que pasa por varias etapas de vida antes de asentarse y metamorfosearse en un gusano adulto, con una estructura corporal simple y segmentada: una cabeza que contiene órganos sensoriales y segmentos corporales repetidos con apéndices musculares en forma de cerdas. Permite el movimiento, y la cola.

Los científicos han recurrido cada vez más a estos gusanos para estudiar los orígenes del sistema nervioso central.

«Las larvas de Platineris son un modelo excelente para estudiar cómo los circuitos que conectan las células nerviosas ayudan a estos organismos a moverse», explica el autor principal Cisaba Verasto de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. «Nos dan información sobre la coordinación neuronal, que es esencial para comportamientos como la respuesta de choque a las vibraciones transmitidas por el agua o evitar la exposición a la luz ultravioleta».

Verasto y sus colegas utilizaron microscopios electrónicos de alta potencia para mapear más de 9.000 células y los circuitos neuronales que las conectan en larvas de Platineris de tres días. Identificaron 202 tipos de células nerviosas y más de otros 92 tipos de células.

Su trabajo explica cómo estos circuitos contribuyen a la coordinación entre partes del cuerpo, ayudan a integrar múltiples sentidos, conectan los lados izquierdo y derecho del cuerpo e impulsan el movimiento.

El estudio ya ha arrojado nuevos conocimientos importantes sobre la evolución de redes neuronales complejas. Por ejemplo, el análisis del equipo sugiere que algunos circuitos neuronales de los gusanos marinos, conectados por sinapsis, han evolucionado en paralelo duplicándose y diferenciándose con el tiempo. Este proceso permitió a los gusanos desarrollar sistemas sensoriales y comportamientos altamente especializados, mejorando su capacidad para interactuar con su entorno.

Los hallazgos también respaldan una teoría de larga data conocida como teoría de Balfour-Sedgwick, que se propuso por primera vez a finales del siglo XIX. Esta teoría afirma que durante la embriogénesis, se desarrollan sucesivamente unidades repetitivas llamadas somitas, lo que eventualmente conduce a los cuerpos segmentados característicos que se observan en animales como Platineris dumerili.

Además, propuso que el sistema nervioso de la especie ancestral a partir de la cual evolucionó el gusano de mar tomaba la forma de un anillo del que emanaban órganos sensoriales. En consecuencia, los autores descubrieron que el sistema nervioso de Platineris dumerili envuelve los seis segmentos de su cuerpo y corresponde a órganos mecanosensoriales dispuestos radialmente.

eVidaEl volumen de información del estudio puede ser difícil de digerir, pero proporciona la base para futuros estudios que examinen con más detalle la diversidad celular de los organismos, las conexiones entre y dentro de las partes de su cuerpo. Las estructuras de sus cerebros están involucradas en el aprendizaje y la memoria, y más.

«Nuestro mapa de todo el cuerpo nos permitió identificar varios circuitos nuevos y comprender cómo se integran varios circuitos en todo el cuerpo», concluyó el autor principal Gaspar Jeckeli, profesor del Centro de Estudios Organísticos de la Universidad de Heidelberg en Alemania.

«Cualquier conocimiento obtenido de nuestro estudio no sería posible sin un mapa completo, y esperamos que otros puedan utilizar este trabajo para explorar sus propias preguntas importantes sobre las conexiones neuronales y la evolución».

Más información:
Csaba Verasztó et al, Conectoma de cuerpo entero de larvas de anélidos segmentadas, eVida (2024) DOI: 10.7554/eLife.97964.1

Información de la revista:
eVida

referencia: Los científicos crean un mapa completo de los circuitos neuronales de los gusanos marinos (2024, 10 de julio) Consultado el 14 de julio de 2024 en https://phys.org/news/2024-07-scientists-comprehensive-sea-worm-neural.html

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