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 la señalización neuronal del 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 entrada cerebral. [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 las señales de cada segmento corporal. [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, de anterior a posterior, 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 entorno, e interneuronas que coordinan los circuitos de todas estas neuronas. [3] Además de las neuronas que emiten impulsos y transmiten potenciales de acción , parte de la información neuronal se transmite a través de interneuronas que no emiten impulsos . 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 dentro de 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 similar a una escalera de cuerda, compuesto de ganglios segmentarios separados físicamente . 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, así como 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 los organismos con neurómeros fusionados, los conectivos todavía están allí, pero son muy reducidos en longitud. [4]
El cordón nervioso ventral de los insectos se desarrolla de acuerdo con un plan corporal basado en un conjunto segmentario de 30 neuroblastos pareados y uno no pareado . [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 hemilineajes: un hemilineaje "A" caracterizado por la señalización Notch activa y un hemilineaje "B" caracterizado por la ausencia de señalización Notch activa. [11] La investigación en la mosca de la fruta D. melanogaster sugiere que todas las neuronas de un hemilineaje determinado liberan el mismo neurotransmisor primario . [12]
Engrailed es un factor de transcripción que ayuda a regular el gen frazzled para separar los neuroblastos durante el desarrollo embrionario. La segregación de los neuroblastos es esencial para la formación y el desarrollo del cordón nervioso ventral. [13]