El cordón nervioso ventral (VNC) es una estructura principal del sistema nervioso central invertebrado . Es el equivalente funcional de la médula espinal de los vertebrados . [2] El VNC coordina la señalización neural del cerebro al cuerpo y viceversa, integrando la entrada sensorial y la salida locomotora. [1] Los insectos decapitados todavía pueden caminar, acicalarse y aparearse, lo que ilustra que los circuitos del VNC son suficientes para realizar programas motores complejos sin intervención del cerebro. [3]
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Estructura
El cordón del nervio ventral corre por el plano ventral ("vientre", en oposición a la espalda) del organismo. Contiene neuronas ascendentes y descendentes que transmiten información hacia y desde el cerebro, neuronas motoras que se proyectan en el cuerpo y hacen sinapsis en los músculos, neuronas sensoriales que reciben información del cuerpo y el medio ambiente e interneuronas que coordinan los circuitos de todas estas neuronas. [3]
Las neuronas VNC están organizadas físicamente en neurómeros que procesan señales para cada segmento del cuerpo. [4] Los neurómeros anteriores controlan los segmentos corporales anteriores, como las patas delanteras, y los neurómeros más posteriores controlan los segmentos corporales posteriores, como las patas traseras. Los neurómeros están conectados longitudinalmente, anterior a posterior, por tractos nerviosos fibrosos llamados conectivos. Los pares de hemisegmentos, correspondientes al lado izquierdo y derecho del VNC, están conectados horizontalmente por tractos fibrosos llamados comisuras. [4] [5]
Evolución
Los cordones nerviosos ventrales se encuentran en algunos filos de los bilaterios , particularmente dentro de los nematodos , anélidos y artrópodos . Los VNC están bien estudiados dentro de los insectos y se han descrito en más de 300 especies que abarcan todos los órdenes principales. Los VNC de insectos tienen una diversidad morfológica notable. Muchos insectos tienen un cordón nervioso ventral similar a una escalera de cuerda, compuesto de ganglios segmentarios físicamente separados . Por el contrario, en Drosophila, los neurómeros torácicos y abdominales son contiguos y se considera que todo el VNC es un ganglio. [5] Rara vez se observa la presunta estructura ancestral común; en cambio, los VNC de la mayoría de los insectos muestran una gran modificación y convergencia . Las modificaciones incluyen cambios en las posiciones de los neurómeros , su fusión para formar ganglios compuestos y, potencialmente, su separación para revertir a ganglios individuales. [4] En organismos con neurómeros fusionados, los conectivos todavía están allí, pero son de longitud muy reducida. [4]
Desarrollo
El insecto VNC se desarrolla de acuerdo con un plan corporal basado en un conjunto segmentario de 30 neuroblastos emparejados y uno no emparejado . [6] Un neuroblasto puede identificarse de forma única en función de su posición en la matriz, su patrón de expresión molecular y el conjunto de neuronas tempranas que produce. [7] [8] Cada neuroblasto da lugar a dos hemilinajes: un hemilinaje "A" caracterizado por señalización Notch activa , y un hemilinaje "B" caracterizado por una ausencia de señalización Notch activa. [9] La investigación en la mosca de la fruta D. melanogaster sugiere que todas las neuronas de un hemilinaje determinado liberan el mismo neurotransmisor primario . [10]
Engrailed es un factor de transcripción que ayuda a regular el gen agotado para separar los neuroblastos durante el desarrollo embrionario. La segregación de neuroblastos es esencial para la formación y desarrollo de las VNC. [11]
Ver también
- Cordón nervioso dorsal en cordados
- Ganglio supraesofágico , el "cerebro" artrópodo
- Red nerviosa en phyla de cnidaria y equinodermos
Referencias
- ^ a b Tuthill JC, Wilson RI (octubre de 2016). "Mechanosensation y Adaptive Motor Control in Insects" . Biología actual . 26 (20): R1022 – R1038. doi : 10.1016 / j.cub.2016.06.070 . PMC 5120761 . PMID 27780045 .
- ^ Hickman C, Roberts L, Keen S, Larson A, Eisenhour D. Animal Diversity (4ª ed.). Nueva York: McGraw Hill. ISBN 978-0-07-252844-2.
- ^ a b Venkatasubramanian L, Mann RS (junio de 2019). "El desarrollo y ensamblaje del cordón nervioso ventral adulto de Drosophila" . Opinión actual en neurobiología . 56 : 135-143. doi : 10.1016 / j.conb.2019.01.013 . PMC 6551290 . PMID 30826502 .
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- ^ Joly W, Mugat B, Maschat F (enero de 2007). "Grabado controla la organización del cordón nervioso ventral a través de una regulación agotada". Biología del desarrollo . 301 (2): 542–54. doi : 10.1016 / j.ydbio.2006.10.019 . PMID 17126316 .
enlaces externos
- Comparación de la médula espinal y la médula nerviosa ventral
- Sistema nervioso de una langosta
- Morfología de insectos