El cordón nervioso ventral es una estructura importante del sistema nervioso central de los invertebrados . Es el equivalente funcional de la médula espinal de los vertebrados . [2] El cordón nervioso ventral coordina las señales neuronales desde el cerebro al cuerpo y viceversa, integrando la entrada sensorial y la salida locomotora. [1] Debido a que los artrópodos tienen un sistema circulatorio abierto , los insectos decapitados aún pueden caminar, acicalarse y aparearse, lo que ilustra que el circuito del cordón nervioso ventral es suficiente para realizar programas motores complejos sin intervención del cerebro. [3]
El cordón nervioso ventral recorre el plano ventral ("vientre", en contraposición a la espalda) del organismo. Está formado por tejido nervioso y está conectado al cerebro.
Las neuronas del cordón nervioso ventral están organizadas físicamente en neurómeros que procesan señales para cada segmento del cuerpo. [4] Los neurómeros anteriores controlan los segmentos anteriores del cuerpo, como las patas delanteras, y más neurómeros posteriores controlan los segmentos posteriores del cuerpo, como las patas traseras. Los neurómeros están conectados longitudinalmente, de adelante hacia atrás, por tractos nerviosos fibrosos llamados conectivos. Los pares de hemisegmentos, correspondientes al lado izquierdo y derecho del cordón nervioso ventral, están conectados horizontalmente por tractos fibrosos llamados comisuras. [4] [5]
En el pequeño gusano Meara stichopi hay un par de cordones nerviosos dorsales. [6]
Al igual que la médula espinal de los vertebrados, la función del cordón nervioso ventral es integrar y transmitir señales nerviosas. Contiene neuronas ascendentes y descendentes que transmiten información hacia y desde el cerebro, neuronas motoras que se proyectan hacia el cuerpo y hacen sinapsis con los músculos, axones de neuronas sensoriales que reciben información del cuerpo y el medio ambiente, e interneuronas que coordinan los circuitos de todas estas neuronas. . [3] Además de las neuronas con picos que transmiten potenciales de acción , parte de la información neuronal se transmite a través de interneuronas que no tienen picos . Estas interneuronas filtran, amplifican e integran señales neuronales internas y externas para guiar y controlar el movimiento y el comportamiento. [7]
Los cordones nerviosos ventrales se encuentran en algunos filos de los bilaterales , particularmente dentro de los nematodos , anélidos y artrópodos . Los cordones nerviosos ventrales están bien estudiados en los insectos , se han descrito en más de 300 especies que cubren todos los órdenes principales y tienen una notable diversidad morfológica. Muchos insectos tienen un cordón nervioso ventral en forma de escalera de cuerda, compuesto por ganglios segmentarios físicamente separados . Por el contrario, en Drosophila, los neurómeros torácicos y abdominales son contiguos y todo el cordón nervioso ventral se considera un ganglio. [5] La presunta estructura ancestral común rara vez se observa; en cambio, los cordones nerviosos ventrales de la mayoría de los insectos muestran una amplia modificación y convergencia . Las modificaciones incluyen cambios en las posiciones de los neurómeros , su fusión para formar ganglios compuestos y, potencialmente, su separación para volver a ganglios individuales. [4] En organismos con neurómeros fusionados, los conectivos todavía están allí pero tienen una longitud muy reducida. [4]
El cordón nervioso ventral de los insectos se desarrolla según un plan corporal basado en un conjunto segmentario de 30 neuroblastos pareados y uno no apareado . [8] Un neuroblasto se puede identificar de forma única en función de su posición en la matriz, su patrón de expresión molecular y el conjunto de neuronas tempranas que produce. [9] [10] 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. [11] La investigación en la mosca de la fruta D. melanogaster sugiere que todas las neuronas de un hemilinaje determinado liberan el mismo neurotransmisor primario . [12]
Engrailed es un factor de transcripción que ayuda a regular el gen desgastado para separar los neuroblastos durante el desarrollo embrionario. La segregación de neuroblastos es esencial para la formación y desarrollo del cordón nervioso ventral. [13]