Ciencia España , Salamanca, Jueves, 29 de julio de 2010 a las 18:27

Un investigador del Incyl reconstruye neuronas en 3D para estudiar el sistema auditivo

A partir de una vieja técnica que ya usaba Ramón y Cajal, las nuevas tecnologías logran imágenes que permiten ver la estructura de las células del sistema nervioso

AO/JPA/DICYT Manuel Sánchez Malmierca, profesor titular del Departamento de Biología Celular y Patología de la Universidad de Salamanca e investigador del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl), ha publicado un artículo en la revista Hearing Research en el que recopila los datos que permiten reconstruir en tres dimensiones, mediante técnicas informáticas, las neuronas pertenecientes a una zona del sistema auditivo conocida como colículo inferior, en este caso, de ratas. Aunque este tipo de recreación en 3D estuvo en auge a finales del siglo XX, Malmierca ha recuperado la información que tenía porque estas imágenes son útiles para sus investigaciones actuales acerca de la percepción de los sonidos. 

 

Los científicos han sido capaces de ver las neuronas al microscopio desde hace mucho tiempo mediante las técnicas de Golgi y de Nissl. En ambos casos, se tiñen las neuronas de tal forma que sea posible distinguirlas y fotografiarlas posteriormente. Sin embargo, la técnica de Nissl permitía teñir todas las neuronas, pero de manera incompleta, mientras que la de Golgi sólo tiñe algunas, pero de forma completa, incluidas las dendritas o prolongaciones que la dan la característica forma de araña de este tipo de células del sistema nervioso. “El por qué algunas neuronas se tiñen y otras no es la pregunta del millón”, afirma Malmierca en declaraciones a DiCYT. “Esta técnica consiste en utilizar el nitrato de plata para oxidar las neuronas, aunque en cada ocasión se tiñen unas distintas. En mi opinión se trata de una especie de mecanismo molecular, aunque hasta el momento no se ha descubierto”, comenta Malmierca.

 

Santiago Ramón y Cajal utilizó esta técnica para estudiar todo el sistema nervioso y le permitió conocer los tipos neuronales de todas las partes del cerebro. "Hace 100 años era la técnica de vanguardia en la Ciencia, igual que ahora está en la vanguardia estudiar el genoma humano", afirma el científico. "El gran avance de finales del siglo XX fue implementar las técnicas informáticas, porque reconstruyes las neuronas y les das vueltas para ver la forma real que tiene". Así, "vemos si es una neurona plana o esférica, por ejemplo", indica el científico.

 

Lo que cambia con respecto a la época de Ramón y Cajal es poder digitalizar las imágenes. "Pones una preparación al microscopio y con una cámara digital se mete todo en el ordenador", resume. A cada punto de las dendritas se le asignan tres coordenadas, de manera que puede reconstruir una imagen en 3D. "Es un trabajo muy básico pero muy importante porque nos permite conocer la arquitectura neuronal y, en función de esta estructura tridimensional tienen, las neuronas pueden tener una función u otra", señala.


Precisamente, la tesis doctoral que Malmierca realizó hace años en Oslo (Noruega) consistió en el estudio de las neuronas del colículo inferior, de las que realizó una reconstrucción tridimensional. El colículo es "como un huevo", afirma, porque se divide entre el núcleo central (la yema) y las zonas que lo rodean, que son las cortezas (la clara). En aquel momento, "trabajé el núcleo central y de las cortezas tenía pocos datos", indica. Sin embargo, sus investigaciones actuales le han llevado a interesarse por esta zona.

 

Adaptación neuronal

 

En concreto, el equipo de Malmierca estudia los mecanismos de adaptación neuronal. El mejor ejemplo para entender lo que esto significa es la distinción que el cerebro hace entre un ruido novedoso y los ruidos de fondo que el cerebro desprecia por no ser importantes. "Atender a todos los estímulos al mismo tiempo sería un gasto de energía muy grande para el cerebro, así que selecciona y uno de sus mecanismos es ignorar lo que no es importante. Nosotros estudiamos esto y hemos visto que las neuronas que se dedican a esta tarea de ignorar lo que no es importante están precisamente en la corteza del colículo", asegura. Por eso, el científico ha intentado asociar el material de sus investigaciones anteriores a los nuevos estudios.

 

En su opinión, la Ciencia avanza por los adelantos técnicos, que consiste en la mejora de aparatos como los microscopios, pero también lo hace en función de las modas científicas. "Ahora se habla de genoma humano, pero durante la última década del siglo pasado lo que se puso de moda fue la reconstrucción tridimensional", señala. Los datos que tenía de el científico de aquella época a través de su tesis doctoral son los que ahora ha recopilado para realizar este artículo científico, que acaba de ser publicado.