El ojo es un sensor ultra sofisticado que te permite comer, protegerte y orientarte en el espacio. Fruto de una larga serie de innovaciones genéticas sometidas a duras pruebas de selección natural, el órgano de la visión se ha adaptado al estilo de vida de cada especie. En el mundo animal, en particular, no menos de cuarenta tipos de pares de ojos examinan el mundo.
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Cada categoría revela especificidades: desde el más grande, ganador de la lotería de evolución para el calamar gigante, hasta el camaleón, equipado con ojos telescópicos, pasando por las “bolas de espejos” de los insectos. Estos famosos sensores están todos conectados al sistema nervioso central a través de células nerviosas que transmiten, en una cadena, información visual al nervio óptico. El neurocientífico español Cajal comenzó a identificar las diferentes clases a finales del siglo XIX. En cien años, pensamos que lo habíamos cubierto. Pero eso sin contar el descubrimiento de investigadores estadounidenses de la Universidad de Utah.
Diagrama de diferentes clases de células retinianas dispuestas en capas. © Franck Maurinot (Tesis “Estudio del linaje de células progenitoras de la retina en pollos: origen de clases y tipos neuronales)
La retina, un modelo para estudiar el sistema nervioso central
“El sistema nervioso central (SNC) de los vertebrados es uno de los principales objetos de estudio de la biología moderna. Sin embargo, la retina, que es parte del SNC, ofrece la ventaja de funcionar. in vitro con su estímulo fisiológico. El experimento es más simple ya que podemos estudiar cómo funciona controlando los parámetros externos. Como tal, la retina representa un sistema modelo único para comprender la función de circuitos neuronales complejos. », Explica Serge Picaud, director deInstituto de visión.
Hasta ahora, seis clases de neuronas Se identificaron retinas: el fotorreceptor tipo cono, sensible a la luz roja, verde o azul (visión diurna), el fotorreceptor tipo bastón, sensible a la cantidad de luz (visión nocturna), la célula bipolar, la célula horizontal, la amacrina célula y la célula ganglionar. un reciente estudio, publicado en PNAS, acaba de actualizar esta clasificación agregando un nuevo tipo de interneurona, la celda de Campana.
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¿Cómo funciona una neurona?
El cerebro de un mamífero contiene entre 100 millones y 100 mil millones de neuronas, según la especie. Cual es tu rol Transmitir información a otras células nerviosas, musculares o glandulares. Las conexiones se establecen y se rompen durante el aprendizaje. Los investigadores llaman a este fenómeno plasticidad cerebral. Y una neurona, ¿cómo funciona? Recibe información a través de sus dendritas, que están conectadas a neuronas aguas arriba de la cadena de información. Luego, la señal se transforma en impulsos eléctricos que recorren el axón. Al final de la terminación del axón, la corriente libera neurotransmisores, como glutamato o dopamina, en el espacio de conexión entre dos neuronas (espacio sináptico). Estas moléculas luego se unen a los receptores de membrana en la neurona aguas abajo, que luego desencadenan una cascada de reacciones químicas que conducen a la excitación (o inhibición) de la neurona aguas abajo. Los circuitos de información, aunque se pueden modular, son siempre unilaterales.
a 7y categoría de neurona retiniana actualizada
Esta nueva interneurona en forma de campana actúa como intermediaria en la cadena de comunicación de la información visual. “Es emocionante, porque la genómica reveló lo invisible que se escapó de Cajal hace 100 años. Descubrimos una nueva célula con una morfología híbrida entre una célula bipolar y una amacrina. Su asociación con bastones y conos lo hace aún más enigmático en su papel. Estas dobles conexiones se habían informado antes, pero parecían anecdóticas. Esta nueva observación refuerza la existencia de estas células intermedias que hacen la conexión entre bastones y conos. Sorprendentemente, esta célula puede liberar un neurotransmisor excitador, glutamato, y un neurotransmisor inhibidor, glicina. Este perfil dual es relativamente raro y sugiere un papel complejo en la transferencia de información. Este trabajo ilustra el poder de los nuevos enfoques genómicos para el estudio de los circuitos neuronales. », Resume Serge Picaud.
Célula de Campana aislada (verde) en la retina del ratón. La célula se extiende por varias capas de la retina, desde el fotorreceptor hasta las células ganglionares de la retina. ©Ning Tian y Coll
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Una célula cuya función depara sorpresas
El “más nuevo” tiene otra característica funcional. Al estimular las células de Campana con un destello de luz de 10 milisegundos, los investigadores se sorprendieron al ver que la célula permanecía activada durante 30 segundos. Este tiempo de activación es bastante inusual en términos de duración. Los autores de la publicación deducen que esta clase de células retinianas no convencionales ciertamente juega un papel en la memoria de trabajo, conocida como memoria a corto plazo.
Investigación a seguir …
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