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El mecanismo que controla el flujo de información en el cerebro

Miércoles 8 Marzo, 2017 en  Ciencia y Tecnología

El descubrimiento de una “familia” de interneuronas Sst con diferentes patrones de actividad durante el comportamiento fue posible debido al reciente desarrollo de una técnica que marca químicamente las neuronas individuales con una sustancia que se activa con la luz.

Cerebro

(El Economista) Células nerviosas especializadas, conocidas como interneuronas que expresan la somatostatina (Sst), en la parte externa del cerebro de los mamíferos (o corteza cerebral), juegan un papel clave en el control de cómo fluye la información en el cerebro cuando está despierto y alerta, según ha descubierto un equipo de neurocientíficos de ‘NYU Langone Medical Center’ y su Instituto de Neurociencias, en Nueva York, Estados Unidos.

En experimentos en ratones, los investigadores -cuyo trabajo se detalla en un artículo publicado este jueves en la revista ‘Science’– encontraron que la actividad de las interneuronas Sst cambia cuando el animal pasa de no mover sus bigotes (en estado de reposo) a moverlos (en estado activo).

En concreto, el equipo descubrió que la corteza contiene un conjunto diverso de subtipos de interneuronas Sst que alcanzan diferentes capas de la corteza. Algunos de los subtipos se activan mientras que otros se apagan durante el movimiento de los bigotes. Entonces, las interneuronas Sst bloquean o alientan selectivamente el flujo de información de formas que los investigadores creen ayudan a los animales a tomar decisiones informadas y a guiar sus movimientos.

“Hace tiempo que nos preguntamos cómo puede la corteza cerebral procesar e integrar líneas de información separadas procedentes de diferentes estructuras cerebrales o de otras áreas de la corteza y cómo clasifica qué información es relevante en un momento dado”, dice el investigador principal del estudio Bernardo Rudy. “Ahora sabemos que las interneuronas Sst funcionan como una centralita que controla el flujo de estas líneas de información”, añade Rudy, profesor de Neurociencia y Fisiología en NYU Langone.

Según Rudy, que también es profesor de Anestesiología en el Departamento de Anestesiología, Cuidados Perioperatorios y Medicina del Dolor, se sabe que las neuronas en la corteza desempeñan un papel clave en la percepción sensorial, la formación de memoria y el aprendizaje. Pero el nuevo trabajo, dice este experto, es el primero en mostrar el papel de “centralita” desempeñado por las interneuronas Sst en la corteza.

HACIA TERAPIAS FARMACOLÓGICAS PARA EL ALZHEIMER O EL AUTISMO

Debido a que el ratón y los cerebros humanos tienen mucho en común, el investigador William Muñoz, estudiante en NYU Langone, señala que los hallazgos del equipo avanzan en la comprensión sobre cómo el cerebro procesa el tacto, el olfato, la audición, la vista y gusto. Los resultados, añade Muñoz, también pueden acelerar la búsqueda de terapias farmacológicas para las enfermedades en las que hay interrupción de los sentidos, como la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia y el autismo.

Los científicos dicen que con su combinación de estados activos y pasivos del cerebro, la confianza del ratón en el movimiento de sus bigotes para navegar e interpretar su entorno hace que sea un “modelo ideal” para estudiar la actividad de las células nerviosas durante estos cambiantes modos de procesamiento cerebral. Señalan que los bigotes en el hocico del ratón son su órgano sensorial más importante, añadiendo que los ratones y las ratas son animales nocturnos y usan toques de sus bigotes para percibir su entorno y decidir sus movimientos en la oscuridad.

Los investigadores dicen que el descubrimiento de una “familia” de interneuronas Sst con diferentes patrones de actividad durante el comportamiento fue posible debido al reciente desarrollo de una técnica que marca químicamente las neuronas individuales con una sustancia que se activa con la luz. El método de etiquetado fue desarrollado por Muñoz y Robin Tremblay, co-investigador principal del estudio.

Esta técnica, relatan, junto con una sonda insertada en el cerebro del ratón, les permitió identificar y registrar eficientemente la actividad de las interneuronas Sst, que son raras y se entremezclan con otros tipos de neuronas. Ahora, estos expertos quieren analizar las actividades de las interneuronas Sst y otros tipos de neuronas en la corteza cerebral utilizando su método durante comportamientos más complejos para averiguar su papel en el procesamiento de la información sensorial en el cerebro.


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