Controles temporales sobre la diversidad de destino de las neuronas de proyección cortical interareales

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología del desarrollo
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• La interconectividad neocortical es vital para la integración sensorial y las transformaciones sensorimotrices.
• Las neuronas de proyección cortical interareales (ICPN) median estas funciones, pero sus orígenes de desarrollo no están claros.
• La investigación existente muestra diversidad anatómica pero homogeneidad molecular en ICPN.

Objetivo del estudio:

• Investigar el surgimiento del desarrollo de la diversidad anatómica y funcional en un solo ICPN.
• Para vincular el conectoma y el transcriptoma del desarrollo de ICPN en el neocórtex del ratón.
• Identificar los mecanismos moleculares que impulsan la diferenciación del subtipo ICPN.

Principales métodos:

• Análisis multiplejado combinado de proyecciones por secuenciación (MAPseq) y secuenciación de ARN unicelular.
• Se analizó un solo ICPN de la corteza somatosensorial primaria (S1) de ratones en desarrollo.
• Investigó el papel de SOX11 mediante la manipulación postnatal de su expresión.

Principales resultados:

• Se revelaron distintos ritmos de diferenciación molecular y funcional postnatal para la proyección de la corteza motora frente a la proyección de la corteza somatosensorial secundaria ICPN.
• Se identificó SOX11 como un factor de transcripción clave expresado diferencialmente entre estos subtipos de ICPN.
• Demostró que la manipulación de SOX11 en S1 impacta la conectividad sensorimotora y los comportamientos exploratorios.

Conclusiones:

• Los diferentes subtipos de ICPN exhiben distintas tasas de diferenciación molecular postnatal, que influyen en la conectividad y la función del circuito.
• La dinámica de expresión génica temporal, particularmente SOX11, contribuye a la diversidad intra-tipo en las neuronas corticales.
• El ritmo de desarrollo, en lugar de programas genéticos distintos, puede ser la base de la diversidad de ICPN.