Las uniones de brecha desincronizan un circuito neuronal para estabilizar el vuelo de los insectos

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• La biofísica
• Fisiología de los insectos

Sus antecedentes:

• El vuelo asincrónico de los insectos es crucial para la locomoción en más de 600.000 especies.
• Si bien se entienden los patrones motores, la biomecánica y la aerodinámica, la arquitectura y la función de la red neuronal de generación de patrones centrales (CPG) siguen siendo escurridizas.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la arquitectura y la función de la red neuronal CPG subyacente vuelo asíncrono de insectos.
• Identificar los mecanismos de circuito responsables de la generación de patrones de motor rítmico para el control de vuelo.

Principales métodos:

• Combinación de electrofisiología, optofisiología y genética de Drosophila.
• Empleado el modelado matemático para analizar la dinámica de la red neuronal.
• Investigó el papel de las sinapsis eléctricas en la función CPG.

Principales resultados:

• Identificó un circuito CPG miniaturizado con motoneuronas interconectadas por sinapsis eléctricas.
• Demostró que las sinapsis eléctricas débiles, contrariamente a las expectativas, desincronizan la actividad de la red.
• Mostró un mecanismo genérico para la desincronización de la red dependiente de la excitabilidad de las neuronas y la fuerza de las sinapsis.
• Confirmado este mecanismo de desincronización traduce la entrada sin patrón en el disparo neuronal estereotipado para una potencia de ala estable.
• Encontré que este mecanismo se conserva en múltiples especies de insectos.

Conclusiones:

• Las sinapsis eléctricas exhiben una mayor versatilidad funcional en el control del circuito neuronal de lo que se pensaba anteriormente.
• El mecanismo de desincronización identificado es clave para la generación de energía de ala estable en vuelo asincrónico.
• Destaca la importancia de la detección de sinapsis eléctricas en la investigación de la conectividad para comprender los circuitos neuronales.