Encuentran un mecanismo que regula el flujo de información en la corteza cerebral de ratones

Un nuevo estudio describe un mecanismo que regula el tránsito de información en la corteza cerebral de ratones, lo cual podría tener aplicaciones futuras como el desarrollo de terapias para enfermedades, incluyendo Alzheimer, esquizofrenia y autismo.^[1]

La investigación, publicada el 2 de marzo en Science, se realizó por un grupo de investigación en NYU Langone Medical Center, en Nueva York, Estados Unidos y evaluó la actividad en las interneuronas Sst del cerebro de ratones para analizar la integración.

Las interneuronas Sst (punto de enfoque del estudio) son un grupo importante de neuronas inhibitorias en el cerebro que se enfocan en las dentritas de células piramidales, y recientemente se ha mostrado que tienen un papel en los procesos de integración sensorial y motriz, codificación de refuerzos y atención selectiva. En la corteza cerebral la gran mayoría de las neuronas son células excitatorias, y son las que se consideran responsables de transmitir la información que los mamíferos perciben de su entorno e integrarla en la corteza cerebral.

Las interneuronas son células más raras (alrededor del 10% a 20%), y se dedican a inhibir el flujo de esta información, "pero a pesar de que son una minoría, tienen un lado fuerte: básicamente pueden controlar todas las células excitatorias", dijo a Medscape Español el autor principal del estudio, William Muñoz Miranda, neurocientífico de NYU Langone Medical Center.

Así, los investigadores lograron detectar por primera vez la actividad de las interneuronas Sst en todas las capas de la neocorteza de los ratones, previamente solo se habían estudiado las primeras capas

El equipo encontró que la corteza tiene diversos arreglos de subtipos de interneuronas Sst que alcanzan a diferentes capas de la corteza, y estos subtipos actúan de diferente forma dependiendo del movimiento de las vibrisas. "Mientras percibe su entorno, el ratón está percibiendo mucha información, de diferentes direcciones, de diferentes partes del cerebro, y toda esa información se mezcla en la corteza cerebral, y hubo que encontrar cuáles son esas partes de información que son importantes para la orientación", explicó Muñoz.

Los investigadores observaron que las interneuronas Sst bloquean o permiten el flujo de información de forma selectiva en formas que los investigadores creen que ayudan a los animales a tomar decisiones informadas para guiar sus movimientos.

"Básicamente descubrimos una manera en la cual la corteza cerebral puede funcionar como un switchboard (tablero de control), un sistema que básicamente quita los cables de una línea de información y pones los cables en otras líneas de información", explicó Muñoz. "Y eso parecen estar haciéndolo de una forma en la cual se enfatiza  la información sensorial, mientras que se le da un poco más de pensamiento, mayor regulación a lo que está saliendo a otras áreas del cerebro".

Red de procesamiento para investigación en modelos de enfermedad

"Es un artículo fascinante", dijo a Medscape en Español la Dra. Zaira Medina López, neuróloga del Instituto de Salud del Estado de México y quien no participó en el estudio. Agrega que lo que los investigadores informan "representa una red exquisitamente especializada en el procesamiento de información dentro de la corteza cerebral […] y esto tiene relevancia en los procesos cognitivos y quizás incluso en plasticidad neuronal".

Esta investigación promete acelerar la búsqueda de terapias en las cuales los sentidos son interrumpidos o afectados, como en la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer, o el autismo.

Muñoz agregó que: "Podemos hacer una investigación dentro de un modelo de enfermedad, por ejemplo, y dentro de ese modelo podríamos investigar cómo ese switchboard está funcionando".

"Una posibilidad es que el switchboard ahora conecta líneas que no son las que debería tener conectadas, o bloquea líneas de información que no son las que tiene que bloquear, y eso te abre la puerta para crear un tratamiento que compense por esa desregulación", concluyó Muñoz.

La Dra. Medina destacó que la incidencia de procesos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer tendrá un aumento exponencial en los siguientes años, y dado que los microprocesos cerebrales encontrados en este estudio están relacionados con la neurotransmisión mediada por NMDA y calcio (procesos que representan una vía común en diversos padecimientos además del Alzheimer, como encefalitis autoinmunes, epilepsia, y otras tauopatías), el potencial podría ser aún mayor.

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Citar este artículo: Encuentran un mecanismo que regula el flujo de información en la corteza cerebral de ratones - Medscape - 3 de marzo de 2017.