Los núcleos cerebelares evolucionaron duplicando repetidamente un conjunto de células de tipo conservado

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología evolutiva
• La genómica

Sus antecedentes:

• La evolución de cerebros complejos a partir de circuitos más simples sigue siendo una pregunta fundamental en la neurociencia.
• Comprender los mecanismos celulares y moleculares que impulsan la evolución de las regiones cerebrales es crucial.

Objetivo del estudio:

• Investigar la evolución de las regiones cerebrales a nivel de tipo celular dentro de los núcleos cerebelares.
• Identificar poblaciones celulares conservadas y divergentes entre especies y su papel en la evolución del cerebro.

Principales métodos:

• La secuenciación de ARN de un solo núcleo se realizó en ratones, pollos y humanos.
• Se utilizó el análisis transcriptómico espacial STARmap y el rastreo de proyección de todo el sistema nervioso central.
• Análisis comparativo de la composición celular y la conectividad en los núcleos cerebelares.

Principales resultados:

• Se identificó un conjunto conservado de tipos celulares en los núcleos cerebelares, incluidas dos clases de neuronas excitadoras específicas de la región y tres clases de neuronas inhibidoras de la región invariante.
• Este conjunto conservado forma un núcleo cerebeloso arquetípico que se ha duplicado para generar nuevas regiones.
• Una clase específica de células excitatorias, que se proyectan a las cortizas frontales laterales en ratones, es predominante en el núcleo lateral humano expandido.

Conclusiones:

• La evolución de la región cerebral puede ser modelada por la duplicación y la divergencia de conjuntos enteros de tipo celular.
• Los hallazgos proporcionan información sobre la expansión evolutiva del cerebelo y su organización funcional.
• Este estudio ofrece un marco de resolución de tipo celular para comprender la evolución de los circuitos neuronales.