Señales en una tormenta

Una nueva técnica de obtención de imágenes por ordenador demuestra la comunicación de las neuronas a escala molecular.
IMAGEN GENERADA POR TOM BARTOL, INSTITUTO DE ESTUDIOS BIOLÓGICOS DE SALK EN COLABORACIÓN CON JUSTIN KINNEY, DAN KELLER, CHANDRA BAJAJ, MARY KENNEDY, JOEL STILES, KRISTEN HARRIS y TERRY SEJNOWSKI
Si pudiésemos detener el tiempo por un instante y hacernos lo suficientemente pequeños como para poder distinguir las moléculas cuando una neurona se comunica con otra a través de una sinapsis (el punto de contacto entre ambas) apreciaríamos lo que se observa en la parte derecha de la imagen. La forma en que el cerebro siente, piensa, aprende y expresa las emociones depende del modo en que se transmiten señales las neuronas. De ahí que numerosos laboratorios trabajen febrilmente para comprender el funcionamiento de las sinapsis y la manera en que los medicamentos psiquiátricos, que actúan sobre ellas, mejoran la vida de los pacientes.
Sin embargo, los avances de los neurólogos se topan con grandes dificultades a causa de la enorme complejidad de las sinapsis, de un tamaño inconcebiblemente pequeño y una rapidez extrema. Gracias a los esfuerzos coordinados de más de 1400 tipos de moléculas, una neurona se comunica con otra mediante la liberación de neurotransmisores. Estos atraviesan el estrecho espacio hasta llegar a la superficie receptora de la célula vecina. La única forma de conocer en profundidad lo que sucede en una sinapsis consiste en desarrollar un modelo por ordenador lo más realista posible. Se confía en que al ejecutar una simulación momento a momento y molécula a molécula se obtengan nuevos datos que, posteriormente, se puedan comprobar de forma experimental.
La imagen generada por ordenador de la figura, creada por el grupo de Tom Bartol, del Instituto Salk de Estudios Biológicos, constituye un primer paso. Representa una pequeña parte de una reconstrucción tridimensional, realizada durante cuatro años, de un minúsculo cubo de tejido nervioso perteneciente a un cerebro de rata. Además de la estructura, la imagen recoge el momento en que una neurona se comunica con otra (derecha). Las moléculas de neurotransmisor (amarillo) irrumpen en el espacio de sinapsis, el punto de contacto entre un axón de la célula señalizadora (gris) y una dendrita de la célula receptora (azul). (La estructura de color verde azulado corresponde a una célula que ayuda a que las neuronas desempeñen su función normal).
La simulación de Bartol ha permitido realizar una importante observación: una quinta parte del volumen de esa región del cerebro corresponde a todo el espacio que separa las células vecinas entre sí; un espacio por el que, según parece, los neurotransmisores se propagan extensamente. Esta vasta difusión contradice la imagen estándar de la sinapsis como un lugar donde únicamente se comunican dos neuronas y podría alterar nuestros conocimientos sobre el modo en que se transmite la información en el cerebro.

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