Comprender las conexiones entre diferentes regiones del cerebro podría allanar el camino para mejores estrategias de tratamiento para enfermedades como el Alzheimer, la esquizofrenia y la depresión.
En 2019, como postdoctorado en el laboratorio Zador del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL), Xiaoyin Chen ayudó a desarrollar una técnica para mapear estas conexiones. BARseq identifica las células cerebrales por los genes que utilizan y rastrea los circuitos neuronales asociados. Las primeras versiones de BARseq mapearon la expresión genética en miles de vías neuronales utilizando “códigos de barras” o fragmentos cortos de ARN.
Chen es ahora investigador asistente en el Allen Brain Institute. Recientemente se reunió con el profesor de CSHL Anthony Zador para mejorar las capacidades de BARseq. Cómo se ve? En lugar de miles de neuronas, Barsec ahora puede mapear millones.
“Estamos centrados en hacer avanzar BARseq. Queremos que sea más fácil de usar para todos, más rápido y más sensible. ¿Podemos leer más información con él? Con una escala mucho mayor, podemos empezar a responder diferentes preguntas”, afirma Chen . .
El equipo empezó a buscar respuestas en la corteza visual del cerebro. La visión es una de las formas más comunes en que los humanos perciben el mundo. La información viaja desde los ojos a la corteza visual para su procesamiento. Pero, ¿qué sucede en el cerebro cuando las vías neuronales que conducen a la corteza visual se cortan o no se forman en absoluto?
“La gente sabe desde hace tiempo que la información visual es muy importante para dar forma al cerebro”, explica Chen. “Pero no sabemos, con la resolución exacta del tipo de célula que proporciona BARseq, qué sucede realmente”.
El equipo utilizó BarSeq para mapear los cerebros de nueve ratones y detectó la expresión genética en la corteza visual de cada ratón. Esta es la primera vez que se utiliza la técnica para mapear tantos cerebros. Curiosamente, el equipo descubrió que si los ratones se quedaban ciegos, los genes de la corteza visual empezaban a parecerse a los de las áreas corticales vecinas del cerebro.
“Los efectos de perder la vista fueron de gran alcance”, explica Chen. “La propia corteza visual cambia. Se vuelve más similar a su entorno. Todavía hay muchas preguntas sobre cómo el desarrollo controla este patrón”.
Chen ahora está trabajando para desarrollar aún más las habilidades de Barsek. Él y su equipo están utilizando esta técnica para investigar cómo se establecen las conexiones en los cerebros en desarrollo y cómo se desarrollan estas conexiones.
“Comprender cómo se establecen las áreas corticales es el primer paso para comprender estas conexiones”, afirma. “Pero eso no es suficiente. Todavía tenemos que descubrir cómo evolucionan durante el desarrollo. Barsec podría acercarnos a ese objetivo”.
