Atlas espacial de transcriptoma de una sola célula y conectividad de todo el cerebro del claustro del macaco

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología molecular
• La genómica

Sus antecedentes:

• El papel del claustro en la orquestación de las funciones cerebrales es significativo, sin embargo, su organización molecular y celular sigue siendo poco conocida.
• Comprender la intrincada red del claustro es crucial para descifrar su contribución a los procesos cognitivos complejos.

Objetivo del estudio:

• Trazar un mapa completo de la organización molecular y celular del claustro del macaco.
• Identificar los distintos tipos de células y sus patrones de conectividad dentro del claustro.
• Para descubrir las características celulares específicas de los macacos y sus implicaciones funcionales.

Principales métodos:

• Secuenciación de ARN de un solo núcleo de 227,750 células claustrales de macaco para definir los tipos de células.
• Análisis comparativo del transcriptoma en modelos de macaco, marmota y ratón.
• Inyecciones de trazador retrógrado en 67 regiones corticales y 7 subcorticales para mapear la conectividad.
• Integración de datos de conectividad de todo el cerebro con transcriptómica espacial de una sola célula.

Principales resultados:

• Identificación de 48 tipos de células definidas por transcriptoma en el claustro del macaco, con la mayoría de las neuronas glutamatérgicas que se asemejan a las neuronas insulares de capa profunda.
• Descubrimiento de tipos celulares específicos de macacos a través de la comparación de transcriptomas entre especies.
• Definición de cuatro zonas de distribución claustral distintas basadas en datos del trazador retrógrado.
• Demostración de que estas zonas, con distintas composiciones celulares glutamatérgicas, exhiben conectividad preferencial a regiones específicas del cerebro con un fuerte sesgo ipsilateral.
• Identificación de los tipos de células glutamatérgicas específicas de los macacos en las zonas ventrales y dorsales que se proyectan conjuntamente hacia áreas funcionalmente relacionadas (corteza entorrinal/hipocampo y corteza motora/putamen, respectivamente).

Conclusiones:

• El estudio proporciona un atlas celular y molecular detallado del claustro del macaco.
• Las distintas zonas de conectividad dentro del claustro, caracterizadas por tipos específicos de células glutamatérgicas, respaldan las funciones funcionales diferenciales.
• Estos hallazgos sientan las bases para comprender la base neuronal de diversas funciones claustrales y resaltan las adaptaciones específicas de las especies.