Descripción del proyecto
LA CORTEZA CEREBRAL ES LA ESTRUCTURA EXTERNA DEL CEREBRO DE LOS MAMIFEROS, RESPONSABLE DE LA EJECUCION DE LAS FUNCIONES CEREBRALES DE ALTO NIVEL COMO LA COGNICION, LA PERCEPCION SENSORIAL Y EL CONTROL MOTOR, EL PROCESAMIENTO CORTICAL IMPLICA LA INTERACCION ENTRE NEURONAS EXCITADORAS E INHIBIDORAS, SIENDO LA INHIBICION SINAPTICA UN ELEMENTO CLAVE PARA CONTROLAR LA ACTIVIDAD ESPONTANEA Y EVOCADA, UNA GRAN CANTIDAD DE ESTUDIOS IN VITRO HAN MAPEADO LAS INTERACCIONES CORTICALES ENTRE LAS INTERNEURONAS Y SUS SOCIOS EXCITADORES, PERO EL SIGNIFICADO FUNCIONAL DE ESTAS CONEXIONES ES POCO CONOCIDO, DE HECHO, RECIENTES EXPERIMENTOS IN VIVO HAN SEÑALADO QUE LA COMPUTACION CORTICAL DEPENDE NO SOLO DE LA CONECTIVIDAD SINAPTICA, SINO QUE DEPENDE EN GRAN MEDIDA DE LAS ENTRADAS NEUROMODULADORAS PROVENIENTES DEL SISTEMA DE ACTIVACION RETICULAR ASCENDENTE, DE HECHO, SE HA DEMOSTRADO COMO LA NEUROMODULACION ES ESENCIAL PARA EJECUTAR TAREAS COGNITIVAS, SENSORIALES Y MOTORAS NORMALES, Y QUE LA EFICACIA EN LA EJECUCION RESIDE EN EL ESTADO DE EXCITACION CEREBRAL, QUE ESTA CONTROLADO POR DICHOS NEUROMODULADORES,LAS CELULAS CHANDELIER (CHCS) SE AGRUPAN CLASICAMENTE COMO UNA SUBCLASE DE INTERNEURONAS GABAERGICAS DE DISPARO RAPIDO QUE CONTROLAN LA ACTIVIDAD DE LAS NEURONAS PIRAMIDALES MEDIANTE LA INERVACION DEL SEGMENTO INICIAL DEL AXON, COMO INTERRUPTORES DEL CIRCUITO, EL NUMERO DE CHCS VARIA DEPENDIENDO DE LA REGION CORTICAL, SIENDO MAS ALTO EN LA CORTEZA PREFRONTAL RESPECTO A LAS CORTEZAS SENSORIALES, CURIOSAMENTE, SE HAN OBSERVADO DEFICITS EN LA POBLACION DE CHCS EN VARIOS TRASTORNOS NEUROPSIQUIATRICOS, LAS CHCS SE LOCALIZAN EN EL LIMITE ENTRE LAS CAPAS 1 Y 2/3 DE LA CORTEZA, Y PRESENTAN UNA ARBORIZACION DENDRITICA APICAL DIRIGIDA HACIA LA CAPA 1, LOS AXONES COLINERGICOS PROCEDENTES DEL PROSENCEFALO BASAL INERVAN DENSAMENTE LA CAPA 1 CORTICAL, ESPECIALMENTE EN LA CORTEZA PREFRONTAL, LO QUE SUGIERE UN PAPEL IMPORTANTE DE LA ACETILCOLINA EN LA REGULACION DE LOS CHCS, ES IMPORTANTE DESTACAR QUE, DURANTE UN ESTADO DE ACTIVACION CEREBRAL BIEN DEFINIDO COMO OCURRE DURANTE LA LOCOMOCION, SE PRODUCEN FUERTES ENTRADAS COLINERGICAS Y ADRENERGICAS QUE AFECTAN DIFERENCIALMENTE LA ACTIVIDAD DE LAS SUBPOBLACIONES DE INTERNEURONAS GABAERGICAS,EN CONJUNTO, CONSIDERAMOS QUE LA COMPRENSION DEL CONTROL NEUROMODULADOR COLINERGICO DE LAS CHCS Y SU EFECTO SOBRE LA EXCITABILIDAD CORTICAL IN VIVO, EN ANIMALES DESPIERTOS, ES UN OBJETIVO IMPORTANTE PARA LA NEUROCIENCIA DEL COMPORTAMIENTO Y PODRIA ARROJAR LUZ SOBRE EL PAPEL DE LOS CHCS EN LA COMPUTACION CORTICAL, PARA LLEVAR A CABO ESTE PROYECTO, UTILIZAREMOS TECNICAS DE VANGUARDIA, COMO ABORDAJES ELECTROFISIOLOGICOS Y HERRAMIENTAS OPTOGENETICAS EN PREPARACIONES DE RODAJAS DE CEREBRO, COMBINADOS CON ESTUDIOS DE IMAGEN FUNCIONAL EN ANIMALES DESPIERTOS USANDO MICROSCOPIA DE 2 FOTONES, ADEMAS, PONDREMOS A PUNTO EL REGISTRO DE CELULAS INDIVIDUALES IN VIVO, NUESTROS PRINCIPALES OBJETIVOS EN ESTA PROPUESTA SERAN:OBJETIVO 1,- IDENTIFICACION Y CARACTERIZACION FUNCIONAL DE LAS CHCS,OBJETIVO 2,- PAPEL DE LA NEUROMODULACION COLINERGICA EN LAS CHCS,OBJETIVO 3,- PAPEL DE LAS CHCS EN LA REGULACION DE LA RED DE NEURONAS PIRAMIDALES CHANDELIER\OPTOGENETICA\NEUROMODULACION\ELECTROFISIOLOGIA\IMAGEN 2-FOTONES\IN VIVO\CORTEZA PREFRONTAL