Exploración y análisis de modelos de conectómica transcripcional

Abstract

En los últimos años, diversos trabajos han estudiado la conectividad cerebral y han evidenciado que la complejidad cerebral puede ser abordada desde distintos niveles de organización; Macro (actividad elétrica -EEG- y demanda energética -fMRI-) y Micro (expresión génica y neurotransmisores). Sin embargo, estas aproximaciones muestran metodologías y resultados que tan distintos generando una brecha entre ambos estudios. El estudio del Meso-conectoma permite evaluar cómo las distintas áreas del cerebro se conectan entre ellas con base en sus comunidades de genes. En este trabajo proponemos describir el mesoconectoma humano con base en la estimación de las comunidades de genes en todas las regiones del cerebro a partir de la base de datos del Allen Brain Atlas. El análisis de la Red Transcripcional Cerebral del ratón nos mostró que existen relaciones funcionales génicas entre las distintas regiones cerebrales. Entonces, después de definir las comunidades de la Red Transcripcional Cerebral humana, encontramos asociaciones neuronales y de comunicación cerebral además de procesos biológicos determinantes en la comunicación neuronal, entre otros. Con estas comunidades, construimos módulos de regiones cerebrales que representan el mesoconectoma. Nuestros resultados coinciden con circuitos cerebrales anatómicos (de microescala) y funcionales (de macroescala) previamente descritos, como la default mode network (DMN), la default visual network y la social brain network (SBN), apoyando la idea que la dinámica cerebral de funciones de bajo y alto orden tiene como base la composición modular de las Redes Transcripcionales Cerebrales.