Nuevas pistas en el desarrollo de la corteza cerebral

Además, la corteza cuenta con áreas de asociación y motoras, fundamentales para el aprendizaje, la memoria y el comportamiento. Estructurada generalmente en seis capas horizontales que albergan diferentes tipos de neuronas, procesa la información mediante microcircuitos o unidades básicas organizadas en columnas corticales.

Desentrañar el funcionamiento de esta compleja y evolucionada estructura exclusiva de los mamíferos a partir de sus componentes básicos es uno de los objetivos del proyecto europeo Blue Brain. Y es que las alteraciones en la formación de la corteza cerebral durante el desarrollo embrionario pueden dar lugar a graves patologías.

Durante la etapa intrauterina, la corteza cerebral ha de ir construyéndose de forma ordenada y precisa. Fundamental en esa construcción es la subplaca, una estructura compuesta por una capa de células cuyas prolongaciones, o axones, se abren paso hasta el tálamo, una especie de centralita de comunicaciones situada en las profundidades del cerebro. Estas células no sólo son de vital importancia para la formación de la corteza cerebral, sino también para establecer el patrón de conexiones con otras estructuras del cerebro.

En nuestra especie, la subplaca se distingue perfectamente hacia la semanas 13 de gestación pero es entre las semanas 24 y 30 cuando se encuentra a pleno rendimiento. Las alteraciones en el desarrollo, desplazamiento (migración) o función de las células que la componen pueden dar lugar a enfermedades más o menos severas.

Se cree que el menor volumen cerebral de los bebés prematuros puede estar relacionado con el daño en las neuronas de esta estructura, y sus consecuencias se perciben después en la edad escolar. Pero también juegan un papel importante en patologías como el autismo, parálisis cerebral o esquizofrenia. Muchos de los genes asociados con al autismo y la esquizofrenia se expresan ya de forma transitoria en la subplaca durante el desarrollo. De ahí que conocer en detalle cuándo y dónde se generan estas células, cómo se desplazan y la función de cada tipo celular de la subplaca sea fundamental para prevenir estas patologías.

Un equipo de investigadores del Instituto Cajal-CSIC de Madrid liderados por Juan A. de Carlos ha ahondado en este proceso y ha hecho importantes descubrimientos en roedores que se publican en el último número de PNAS .

“Hasta ahora se pensaba que todas estas células de la corteza cerebral se generaban en una única estructura, la zona ventricular del neuroepitelio cortical -el área donde se originan la mayor parte de las neuronas-. También se creía que estas células se desplazaban exclusivamente de forma radial”, explica De Carlos. Sin embargo, continúa, “en este trabajo ponemos de manifiesto que varias poblaciones de células de la subplaca, entre las que se encuentran interneuronas y células de proyección, se generan en una estructura que no pertenece a la corteza y llegan hasta ella durante el desarrollo mediante migración tangencial. Estos nuevos datos serán imprescindibles a la hora de evaluar las diferentes patologías cerebrales que cursan con alteraciones durante el desarrollo”.

Las células de la subplaca forman una especie de andamio por el que trepan las fibras nerviosas en el cerebro en desarrollo, y son fundamentales para la correcta conexión de distintas zonas de la corteza cerebral (mediante interneuronas) y de ésta con el resto del cerebro (mediante neuronas de proyección).

El hecho de que estas células “andamio” provengan de lugares externos a la corteza significa “que realizan un viaje más largo y arduo de lo que se pensaba, y eso supone un factor inesperado de vulnerabilidad que podría estar en el origen de diversas anomalías. Si el andamiaje para la formación de la red de conexiones cerebrales no se forma en el momento y lugar adecuados, la construcción de la corteza cerebral podría resentirse y sus consecuencias manifestarse más tarde en forma de diversas patologías”, explican los autores del trabajo, que también incluye a investigadores del Departamento de fisiología, anatomía y genética de la Universidad de Oxford liderados por Zoltán Monár .