No, no hay evidencia de un cambio tan drástico. Aquí hay algunos pensamientos sobre por qué podría ser el caso. Una característica definitoria del sistema nervioso es que “la forma sigue a la función”: la inmensa complejidad de la operación del cerebro (y el comportamiento resultante) podría decirse que surge como resultado directo de la gran heterogeneidad de las neuronas y redes individuales formadas por estas neuronas. Cada tipo de célula neuronal tiene un marcado genético específico, morfología, complemento de canales iónicos en su membrana y dinámica intrínseca de la membrana que lo dota de propiedades computacionales específicas del circuito. Al comparar una neurona piramidal con una célula de cesta, la diferencia inmediatamente aparente es que una célula piramidal excita otras neuronas a las que sinapsas, liberando el neurotransmisor glutamato, mientras que las células de cesta son neuronas inhibidoras que liberan GABA.
Sin embargo, aparte de “excitatorio versus inhibidor”, las diferencias se extienden a casi todos los aspectos de la composición de las dos células. Las neuronas piramidales son mucho más grandes que las células de canasta; tienen una dinámica de membrana mucho más lenta que las células de cesta (esta última es capaz de disparar a frecuencias muy altas); son mucho más numerosos que las células de cesta; sus propiedades de disparo durante el comportamiento e in vitro (registro de cortes de cerebro) también son diferentes. Por ejemplo, durante la navegación de un entorno, las interneuronas inhibitorias tales como células de cesta en el hipocampo de mamíferos dispararán rítmicamente a frecuencias theta (4-12 Hz), o a altas ráfagas de frecuencias gamma (30-80 Hz) anidadas dentro de cada ciclo theta. Las neuronas piramidales, por otro lado, dispararán escasamente y se sincronizarán con los picos de cada ciclo theta, correspondientes a una ubicación en el espacio. Cuando el mamífero (un roedor en la mayoría de los estudios) ingresa a un lugar en el entorno correspondiente al llamado campo de lugar de una neurona piramidal, la célula piramidal disparará sucesivamente más pronto y más temprano con relación al pico de cada ciclo theta. Este es un fenómeno denominado “precesión de fase” y se cree que es una forma en que el hipocampo codifica la ubicación y el movimiento de un animal a través del espacio. Por otro lado, las celdas de canasta no exhiben precesión de fase y parecen actuar como “relojes”, estableciendo el ritmo en sí, o el fondo sobre el cual las neuronas piramidales pueden variar sus actividades según los estados de la red y el comportamiento que son codificación
Con esta visión de un circuito altamente especializado en mente, vemos que las neuronas piramidales no pueden convertirse en células de cesta y viceversa ya que las inversiones de roles alterarían indebidamente la actividad del circuito. Y eso es incluso si fuera posible a nivel molecular molecular que una célula piramidal se “transforme” en una celda de cesto, sería como pedir que un Porsche sea transformado en un Ferrari. Aunque ambos son neuronas, esperar que uno sea capaz de cambiar a otro sería como esperar que los dos autos sean intercambiables porque ambos son “autos”.
De hecho, creo que este es un defecto fundamental de la línea de pensamiento introducida por las “redes neuronales artificiales” en la década de 1980 que intentaba entender el cerebro simulando neuronas como simples “unidades” que eran idénticas en todos los aspectos, excepto por sus resultados: ya sea positivo para un efecto excitador o negativo para efecto inhibidor. La biología real es mucho más desordenada y computacionalmente rica, y el público en general, y muchos neurocientíficos, tienen muchos conceptos simplificadores y dogmas para desaprender antes de que se puedan lograr mayores avances en la comprensión del cerebro.
De hecho, las “necesidades variables” sobre las que preguntas es posiblemente el propósito evolutivo de las interneuronas inhibitorias. Estas células son muy diversas en cuanto a su morfología y propiedades intrínsecas, a diferencia de las células piramidales, que por lo general son una población celular homogénea. Las interneuronas parecen existir precisamente para dar forma a los patrones espaciotemporales de las entradas que llegan a las neuronas piramidales, de modo que las diferentes configuraciones de interneuronas que están activas proporcionarán un contexto computacional diferente para la salida de una célula piramidal.
Por lo tanto, no es necesario que las neuronas piramidales puedan transformarse en células de cesta y viceversa para aumentar la flexibilidad de las operaciones del circuito neuronal: esta función ya la proporciona el rico tapiz de inhibición proporcionado por interneuronas ampliamente diversas.
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Para obtener más referencias sobre esto, consulte lo siguiente:
Ritmos del cerebro: 9780199828234: libros sobre medicina y ciencias de la salud @ Amazon.com
Página en nature.com (McBain y Fisahn, 2001)
Página en nature.com (Klausberger y Somogyi, 2003)
Desafortunadamente, algunos de los mejores trabajos sobre esto provienen de revistas que cobran tarifas exorbitantes por acceder a los artículos que documentan investigaciones financiadas ostensiblemente por el público. Scholarpedia es un buen recurso alternativo que está escrito por algunos de los mejores expertos en sus campos:
Neurona piramidal
Interneuronas – Scholarpedia
Inhibición neuronal (y especialmente la subsección http://www.scholarpedia.org/arti…)
