Una nueva herramienta une conexiones y actividad en el cerebro del pez cebra

Saber qué neuronas se encienden durante una conducta es solo una parte de la historia del cerebro. También importa conocer cuáles de ellas están conectadas entre sí. Un equipo desarrolló una herramienta para seguir conexiones directas entre neuronas en larvas de pez cebra y, al mismo tiempo, observar su actividad durante un período suficientemente largo para hacer experimentos funcionales.

Las larvas de este pequeño pez son transparentes y permiten mirar el sistema nervioso vivo con microscopios. Eso las convierte en un modelo útil para estudiar circuitos: conjuntos de neuronas que intercambian señales y participan en una función. Sin embargo, las técnicas que registran actividad no muestran por sí solas de dónde llega cada señal. El nuevo método busca completar esa información con un mapa de los contactos directos.

Para hacerlo, los investigadores adaptaron un virus de la rabia modificado para que solo iniciara su recorrido en neuronas elegidas genéticamente. Una vez allí, el trazador podía retroceder una sola conexión y marcar las células que enviaban señales a la neurona de partida. El equipo probó distintas combinaciones del virus, proteínas auxiliares y temperatura de crianza hasta obtener, en sus condiciones experimentales, hasta unas 20 neuronas de entrada por cada neurona inicial.

La técnica se probó en el cerebelo, una región involucrada en la coordinación de movimientos y otras tareas. Al combinar el trazado con imágenes de calcio —una señal indirecta de actividad neuronal—, los autores comprobaron que las neuronas marcadas podían activar a las células con las que estaban conectadas. También reconstruyeron en tres dimensiones parte de esas conexiones y encontraron que ciertos tipos de neuronas preferían enlazarse con células del mismo lado del cerebelo, aunque algunas proyecciones cruzaban la línea media.

El resultado no es un mapa completo del cerebro ni una descripción definitiva de sus circuitos. El trazador funciona bajo condiciones experimentales específicas, y una parte de las células marcadas no eran neuronas sino células de apoyo del tejido nervioso. Además, el trabajo se realizó en larvas de pez cebra: su valor está en ampliar las preguntas que pueden hacerse en un vertebrado vivo y transparente, no en trasladar de forma directa esas conexiones al cerebro humano. Aún así, disponer de una forma de reunir estructura y actividad puede ayudar a investigar cómo se organizan circuitos pequeños antes de abordar sistemas más difíciles de observar.