La corteza cerebral contiene varias áreas sensoriales con distintas funciones. Las áreas reciben entradas que se originan en sus órganos sensoriales correspondientes, en su mayoría transmitidas a través de la médula espinal o el tronco encefálico y transmitidas a través del tálamo 1,2. En particular, las neuronas en cada área sensorial primaria exhiben una actividad sincronizada única durante las primeras etapas del desarrollo, que también se originan en los órganos sensoriales o en los centros nerviosos inferiores, pero esencialmente difieren de las actividades observadas en la cortezamadura.
En los roedores neonatos, por ejemplo, el área visual primaria (V1) muestra una actividad ondulatoria, que se origina en la retina (onda retiniana) y se propaga a través de toda la vía visual mientras conserva la retinotopía4. El área auditiva primaria (A1) exhibe actividad sincrónica organizada en subregiones en forma de banda que corresponden a las bandas de isofrecuencia en el cerebro maduro. La actividad emana de las células ciliadas internas de la cóclea 5,6. La corteza de barril en el área somatosensorial primaria (S1) muestra un patrón de actividad similar a un mosaico en el que las neuronas de la capa 4 dentro de barriles individuales, es decir, las neuronas que responden a los bigotes individuales, se activan sincrónicamente7. Aunque se ha propuesto su origen en el ganglio del trigémino, la fuente de la actividad sigue siendo desconocida7. En consecuencia, los patrones de actividad neonatal están especializados tanto dentro de cada área sensorial primaria como dentro de los subcampos intraaéreos. La visualización simultánea de la actividad neuronal y la estructura de las áreas sensoriales primarias puede facilitar una investigación sobre la contribución de estos patrones de actividad al desarrollo de los sistemas sensoriales.
En este artículo, resumimos una serie de protocolos: (1) para visualizar las actividades neuronales individuales utilizando el marcaje disperso de GCaMP y áreas sensoriales primarias utilizando ratones TCA-RFP que expresan la proteína fluorescente roja en los axones talamocorticales7, (2) para obtener imágenes de la actividad a nivel de una sola célula en ratones neonatos utilizando microscopía de dos fotones in vivoy (3) analizar las correlaciones de actividad dentro de la corteza de barril S1. Los resultados representativos muestran una actividad sincronizada similar a un mosaico dentro de barriles individuales de un ratón (P)6 del día postnatal. A pesar de algunas limitaciones, esta técnica se puede utilizar para la obtención de imágenes crónicas, la obtención de imágenes de campo amplio en múltiples áreas sensoriales y diversos experimentos de manipulación. El análisis multifacético de la actividad neuronal durante el desarrollo enriquecerá nuestra comprensión de los mecanismos de formación de circuitos cerebrales.