Las neuronas bailan a su propio ritmo

Neurología. Dos experimentos realizados para científicos en EE.UU. demuestran que oscilaciones en el cerebro mantienen un compás importante a la hora de procesar información y mantener el buen funcionamiento del órgano.

Más allá de sus químicos mensajeros y de la eléctrica maraña que lo conforma, el cerebro también mantiene su propio e importante ritmo. De hecho, investigadores que han trabajado en dos estudios sobre el tema y que serán publicados esta semana, aseguran que así como algunas células en el corazón se encargan de mantener un compás para que los latidos lo mantengan, unas neuronas en el cerebro son responsables de mantener cierto ritmo en el cerebro. Más aún, los científicos piensan que cuando una “arritmia” cerebral es detectada, problemas como el autismo y la esquizofrenia pueden desarrollarse.

“Pensamos que ciertas neuronas se encargan de mantener una oscilación rítmica cerebral que es sumamente importante para que el órgano funciones sin problemas mayores”, explicó Karl Deisseroth, profesor de bioingeniería y psiquiatría del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT).

Los investigadores en MIT se concentraron en unas neuronas que ya habían sido estudiadas y se sospechaba que son las que originan las famosas ondas “gamma” que oscilan en el cerebro a una frecuencia de cuarenta veces por segundo (Hertz). Muchas investigaciones sugieren que estas ondas pueden afectar el flujo de información en el cerebro. Sin embargo, hasta el momento no había podido ser demostrado porque nadie había aislado estas neuronas y luego medido el flujo de información y sus oscilaciones.

“Hasta ahora se habían tratado de un misterio fundamental ya que tenemos estas neuronas que pueden estar involucradas en el proceso de información compleja y de alto nivel pero no sabemos, o no teníamos la tecnología para estudiarlas, pero ahora lo podemos hacer de forma óptica”, explicó el investigador.

Ciertamente, el equipo de Deisseroth ideó una técnica que puede realizar investigación realmente impresionante. Se llama “optogenética” y permite controlar células aisladas y específicas por medio de pulsaciones de luz visible.

“Nos concentramos en estudiar estas neuronas sospechosas, que producen una proteína en especial conocida como parvalbumina, y notamos que si las excitábamos o las inhibíamos obteníamos reacciones distintas y todas involucraban las ondas gamma. Las neuronas producían o reprimían estas ondas de acuerdo al control que ejercíamos sobre ellas”, dijo.

Nature y Science son los dos diarios que esta semana publicarán los resultados de los experimentos en los que también participaron expertos de las Universidades de Stanford y California en San Francisco, del Instituto Nacional de la Salud en Estados Unidos y varias fundaciones científicas.

Agarre su paso

Las mediciones a tomar eran todo, menos simples. El objetivo era descubrir si la inhibición de químicos en estas neuronas, (en uno de los experimentos se utilizó el neurotransmisor del placer dopamina), afectaban la conducta de los ratones. De esta forma, los investigadores conocerían el efecto de “perder el ritmo” en estas neuronas que parecen controlar las oscilaciones de ondas cerebrales como las ya mencionadas gamma. Recuerde que estos experimentos involucran la impresionante tecnología de modificación genética donde estos animales ya vienen diseñados particularmente para el experimento. Lo que concluimos es que estas neuronas sí controlan el ritmo que presenta el cerebro y estos cambios afectan la conducta del animal. “Pensamos que mucha gente que anda por ahí con la capa caída, que no pueden pensar claramente ni ser felices, han perdido el paso, o el ritmo neuronal”.

Esquizofrenia y autismo

Muchas enfermedades mentales aún no han sido desveladas. El autismo, por ejemplo, continúa sorprendiendo a los científicos que no descubren aún las causas y los daños cerebrales que producen sus síntomas. Sin embargo, entre todos los estudios realizados al respecto, algunos han sugerido que las oscilaciones de las ondas gamma en los autistas poseen una intensidad equivocada. Por otro lado, en la esquizofrenia el problema se encuentra en la ausencia de la mayoría de las neuronas que producen la proteína parvalbumina las que, además, se encargan de controlar la producción de estas ondas. “En ambas enfermedades encontramos un problema en el procesamiento de información, un mecanismo que está involucrado con este ritmo que tienen las neuronas y que afectan las ondas eléctricas del órgano”, escribieron.


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