Cuando analizamos datos de la corteza, a menudo tratamos de comprender qué hace cada neurona en términos de las entradas de otras neuronas: un tipo específico de estrategia de identificación de sistemas. La mayoría de los enfoques actuales utilizan modelos lineales generalizados para ese propósito ( artículo de revisión ).
Para sistemas muy pequeños como el gusano c.elegans, debe ser posible registrar desde todas las neuronas al mismo tiempo, al menos ópticamente. ¿Qué tan bien podemos entender la salida de cada neurona en función de sus entradas en sistemas tan simples? ¿Cuáles son las mejores bases de datos para hacer tales preguntas?
La razón por la que hago esta pregunta ahora es porque el proyecto del cerebro humano que acaba de obtener aproximadamente mil millones de dólares en financiación básicamente necesita esos datos para cada célula del cerebro.
Para sistemas muy pequeños como el gusano c.elegans, debe ser posible registrar desde todas las neuronas al mismo tiempo, al menos ópticamente.
Si bien es cierto que el registro óptico de todo el organismo es técnicamente posible en C. elegans, no tengo conocimiento de ningún trabajo publicado en el que todas las neuronas se identificaron y registraron simultáneamente y luego se combinaron con datos de conectividad de manera sistemática.
Debo señalar que esto no se limita a C. elegans. El laboratorio de Florian Engert también ha publicado grabaciones de organismos completos del pez cebra. Sin embargo, por el momento, todavía hay desafíos técnicos que resolver antes de que obtengamos las relaciones de entrada-salida que desea en un nivel de organismo completo. En primer lugar, las grabaciones no son realmente simultáneas, en el sentido de que todavía se necesita tiempo para crear imágenes 3D a partir de pilas z. En segundo lugar, el procesamiento de imágenes para etiquetar las neuronas aún no es sólido. Y, por último, los indicadores ópticos más populares se basan en los niveles de calcio y, por lo tanto, solo proporcionan un indicador del potencial de membrana y, además, tienen limitaciones en la resolución temporal, el rango y la precisión.
Sin embargo, el campo está progresando rápidamente y sospecho que estos desafíos se superarán en los próximos años.
¿Cuáles son las mejores bases de datos para hacer tales preguntas?
Todavía no hay una base de datos para la actividad neuronal de C. elegans, probablemente porque la cantidad de grupos que publican grabaciones ópticas en C. elegans aún es bastante pequeña. Pero a medida que más laboratorios adopten la técnica, creo que el valor de una base de datos será más evidente para la comunidad y el proyecto OpenWorm está brindando un liderazgo muy necesario en esta área.
Finalmente, debo señalar que al final podemos encontrar que la actividad neuronal y la conectividad proporcionan solo una parte de la historia. Es probable que en C. elegans los neuromoduladores y otras conexiones "sin cables" entre las neuronas también puedan desempeñar un papel muy importante.
memming
Konrad Körding