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Partiendo de la idea de que la mayoría de las conexiones se establecen mediante sinapsis químicas punto a punto, se han propuesto los términos «conectoma» y «sinaptoma» para facilitar la descripción de los mapas de conexiones en diferentes niveles de resolución. El término conectoma se puede utilizar para referirse a mapas a nivel macroscópico y mesoscópico, lo que también permite mapear supuestos contactos sinápticos, mientras que sinaptoma se refiere al mapa de verdaderos contactos sinápticos a nivel ultraestructural (From the connectome to the synaptome: an epic love story, Science 330:1198-1201, 2010). La microscopía electrónica con reconstrucción de secciones en serie es el método estándar de oro para rastrear las conexiones. Sin embargo, obtener series largas de secciones requiere mucho tiempo y es un desafío. En consecuencia, la reconstrucción de grandes volúmenes de tejido suele ser imposible.

Del conectoma al sinaptoma Partiendo de la idea de que la mayoría de las conexiones se establecen mediante sinapsis químicas punto a punto, se han propuesto los términos «conectoma» y «sinaptoma» para facilitar la descripción de los mapas de conexiones en diferentes niveles de resolución. El término conectoma se puede utilizar para referirse a mapas a nivel macroscópico y mesoscópico, lo que también permite mapear supuestos contactos sinápticos, mientras que sinaptoma se refiere al mapa de verdaderos contactos sinápticos a nivel ultraestructural (From the connectome to the synaptome: an epic love story, Science 330:1198-1201, 2010). La microscopía electrónica con reconstrucción de secciones en serie es el método estándar de oro para rastrear las conexiones. Sin embargo, obtener series largas de secciones requiere mucho tiempo y es un desafío. En consecuencia, la reconstrucción de grandes volúmenes de tejido suele ser imposible. La introducción de técnicas de microscopía electrónica automatizadas o semiautomáticas a principios de siglo representó un avance importante en el estudio de la sinaptoma, ya que ahora se pueden obtener largas series de secciones consecutivas con poca intervención del usuario. A medida que esta tecnología se vuelva más popular, tendrá un gran impacto en el estudio de la ultraestructura del cerebro. A pesar de estas grandes esperanzas, el principal inconveniente es que las reconstrucciones completas de cerebros completos sólo son posibles en algunos invertebrados o para sistemas nerviosos relativamente simples, mientras que para mamíferos pequeños como el ratón, es imposible reconstruir completamente el cerebro a nivel ultraestructural. Esto se debe a que la ampliación necesaria para visualizar y clasificar las uniones sinápticas (es decir, excitadoras e inhibidoras) y medir sus tamaños y formas con suficiente precisión produce imágenes relativamente pequeñas (del orden de decenas de μm2). Como resultado, sólo es posible obtener sinaptomas incompletas. Parece claro que sólo combinando estudios a nivel macro, meso y nanoscópico podremos comprender completamente la disposición estructural del cerebro en su conjunto.Integración de datos microanatómicos. Representación esquemática para mostrar cómo podríamos abordar el problema de los conectomas imprecisos y las sinaptomas incompletas centrándose en las columnas corticales. R. En lugar de reconstruir todos los componentes celulares dentro de la columna, los principios que rigen el diseño estructural de las células se pueden obtener utilizando datos de algunas neuronas reconstruidas en 3D y aplicando herramientas matemáticas para determinar la estructura estadística de las neuronas para sintetizar computacionalmente neuronas modelo. Las células se pueden etiquetar con marcadores que permiten una visualización completa de sus ejes dendríticos y axonales y luego reconstruirlas en 3D a nivel de microscopio óptico, lo que permite el análisis morfométrico de células individuales (es decir, patrones de ejes dendríticos, distribución y densidad de espinas dendríticas, etc.). .). Estos datos también son fundamentales para modelar la función neuronal, como la integración sináptica en dendritas y espinas dendríticas. Por ejemplo, basándose en la distribución de las espinas dendríticas y su morfología (diferentes colores representan diferentes tamaños), es posible generar mapas de supuestas corrientes sinápticas. B. Otro conjunto de datos estructurales proviene de mediciones del espesor de la materia gris, la fracción de volumen de los elementos corticales (neuropil, neuronas, glía y vasos sanguíneos), la densidad de neuronas y glía por volumen, junto con los patrones de actividad local (intralaminar, translaminar). ) y conexiones de largo alcance (cortico-cortical, tálamo-cortical, cortico-talámica, extratalámica subcortical). Para determinar la contribución sináptica de las células piramidales en una capa cortical determinada, no resulta práctico reconstruir todas estas células al nivel del microscopio electrónico. En cambio, este parámetro podría inferirse combinando datos cuantitativos de microscopía óptica sobre el número total y las características microanatómicas de estas células, por un lado, con la densidad promedio de sinapsis axoespinosas y axodendríticas obtenida al analizar múltiples muestras de las células reconstruidas en 3D. neuropil, utilizando técnicas y herramientas de microscopía electrónica automatizada para el análisis de imágenes, segmentación y cuantificación de diferentes tipos de sinapsis (sinapsis verdes, asimétricas; sinapsis rojas, simétricas). Extraído de Neuroanatomy and Global Neuroscience. Neuron. 2017 95:14-18, 2017.

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