Ultraestructura y conectividad de la corteza cerebral

Abstract

El estudio de la corteza cerebral es el tema preferido por muchos científicos teóricos y experimentalis-tas por su implicación directa en diversos aspectos del comportamiento de los mamíferos y porque es la estructura más “humana” del sistema nervioso del ser humano. El objetivo de la presente tesis doctoral es contribuir al conocimiento de la microanatomía de la corteza cerebral, uno de los pasos esenciales para conocer su funcionamiento. Este estudio se ha realizado en el neuropilo de la corteza somatosensorial del ratón adulto. Hemos es-tudiado, en primer lugar, el número, la distribución, la forma y el tamaño de las sinapsis en las diferen-tes capas corticales. En segundo lugar, hemos cuantificado la fracción de volumen mitocondrial y esta-blecido su localización en axones, dendritas y elementos no sinápticos. En tercer lugar, hemos estudia-do la distribución de los cuerpos multivesiculares, como representantes de la vía endocítica, responsa-ble del transporte, mantenimiento y reciclaje de sustancias. Para llevar a cabo este estudio se han utili-zado técnicas de microscopía electrónica tridimensional y técnicas estereológicas. Nuestros resultados indican que la densidad de sinapsis del ratón es más alta que en la rata y que en el humano, siendo las sinapsis asimétricas o excitadoras predominantes respecto a las simétricas o inhibi-doras. Además, las sinapsis asimétricas muestran preferencia por las espinas dendríticas, mientras que las sinapsis simétricas se establecen preferentemente en los tallos dendríticos. A pesar de ello, en los tallos dendríticos predominan las sinapsis asimétricas sobre las simétricas. Por otra parte, existen dife-rencias significativas en el tamaño y forma de los diferentes tipos de sinapsis. En nuestras muestras, un 8% de volumen del tejido está ocupado por mitocondrias, localizándose mayoritariamente en las den-dritas. Algunas capas corticales (I, IV y VI) muestran una correlación entre la densidad de sinapsis y la fracción de volumen mitocondrial. Además, los cuerpos multivesiculares también muestran una correla-ción positiva con la densidad sináptica y se localizaron predominantemente en los axones. Tomado en su conjunto, nuestro estudio nos ha permitido reconocer, en gran detalle, las diferencias microanatómicas existentes entre las capas corticales. Los análisis que hemos realizado ayudan a com-prender la organización funcional del cerebro a través de su diseño estructural, y a correlacionarlo con las características moleculares y fisiológicas de la región que hemos estudiado. De este modo, el estu-dio de las sinapsis y de los orgánulos más relevantes en el mantenimiento de la función sináptica nos permitirá entender mejor la estructura de los microcircuitos que componen la corteza cerebral