Physiological relevance of cell division regulators in mammalian neural development

Abstract

A cubic millimeter of the cerebral cortex in the adult human brain may contain a hundred thousand cells, interacting by billions of synapses, and operating with a precision scale of milliseconds. Such cognitive dexterity allows our brain to extract, process, code, store and interpret an overwhelming amount of information about the environment and our own internal states. The brain can be considered a critical mediator for all cognitive processes including perception, motivation, memory, learning or emotion among others. Following the ontogenetic theory, a possibility to unwire the highly intricate complexity of the brain anatomy and function, entails a deep understanding of its own development. Development of the cerebral cortex in mammals relies on the tight regulation of the proliferation and differentiation of neural progenitor cells (NPs). Whereas neuroepithelial cells (NECs) initially constitute the neural tube, a hierarchy of differentially-fated NPs stems from them. NPs are able to differentiate towards the neural, astrocytic and oligodendrocytic cell lineages which populate the adult brain, and interact together forming neural networks, key for correct brain functioning. However, the molecular and cellular mechanisms underlying NPs diversity and behavior are still far from clear. Whereas cell division is known to be a critical event for the proliferation and expansion of NPs, is also proposed to be in the root of the process of cell fate and lineage diversity acquisition during neurodevelopment...Un milímetro cúbico de la corteza cerebral en el cerebro humano adulto puede contener cientos de miles de células, interaccionando a través de billones de sinapsis, y operando en una escala de precisión de milisegundos. Dicha destreza cognitiva permite a nuestro cerebro extraer, procesar, codificar, almacenar e interpretar una cantidad abrumadora de información acerca del medio y nuestros propios estados internos. El cerebro puede ser considerado un mediador crítico para todos los procesos cognitivos incluyendo la percepción, la motivación, la memoria, el aprendizaje, o la emoción, entre otros. Siguiendo la teoría ontogenética, una posibilidad de desentramar la alta e intrincada complejidad de la anatomía y función del cerebro, implica un conocimiento profundo de su propio desarrollo. El desarrollo de la corteza cerebral en mamíferos depende de una estrecha regulación de la proliferación y diferenciación de las células progenitoras neurales (NPs). Mientras que las células neuroepiteliales (NECs) inicialmente constituyen el tubo neural, una jerarquía de progenitores neurales con distintos destinos celulares deriva de ellas. Los NPs pueden diferenciarse a los linajes neural, astrocítico u oligodendrocítico que pueblan el cerebro humano adulto, e interaccionar entre ellos formando redes neurales, claves para un correcto funcionamiento del cerebro. Sin embargo, los mecanismos celulares y moleculares subyacentes al comportamiento y la diversidad de NPs distan de estar definidos...