Investigadores del Instituto de Tecnología (Caltech) en California descubrieron a través de la optogenética, un circuito neuronal en ratones que se asemeja a un balancín, por un lado están las neuronas sociales, por el otro conductas repetitivas de auto aseo. El estudio fue publicado en Cell en setiembre 2014.
Optogenética
En esta técnica, los investigadores alteran genéticamente las
neuronas en cerebros de roedores para que expresen proteínas sensibles a la luz
proveniente de organismos microbianos. Una vez hecho esto, los científicos
implantan un pequeño cable de fibra óptica en el cerebro de esos roedores, este
cable hace que una luz brille y los investigadores pueden controlar así la
actividad de las células, así como los comportamientos asociados a la
actividad.
Los científicos descubrieron poblaciones de neuronas antagónicas,
es decir, unas se encargaban de que el animal sea social, otras de
comportamientos asociales como el auto acicalamiento (aseo esmerado) repetitivo. Explican que
se asemeja a un circuito de subibaja o balancín en la amígdala, una parte del
cerebro involucrada en comportamientos sociales innatos.
Durante la experimentación, se usaron distintos grupos de ratones
modificados. Los investigadores indican que cuando el láser era dirigido a las
neuronas sociales con alta intensidad, los ratones se volvían agresivos
atacando a un intruso que se ponía en su jaula. Sin embargo, cuando el láser
era activado ligeramente, los ratones continuaban siendo sociales,
interactuando con el intruso, ya sea intentando aparearse con él o
acicalándolo. Nada de agresividad ni violencia.
Cuando las neuronas asociales eran activadas con la luz láser de
la optogenética, los ratones ignoraban a los intrusos y preferían auto acicalarse
de forma repetitiva, ya sea limpiándose las patas o acicalándose el rostro, así
se mantenían hasta minutos después de apagar la luz. Más aún, los
investigadores podían detener esta conducta repetitiva. Por ejemplo, si un
ratón solitario comenzaba a acicalarse, los investigadores podían activar la
luz en las neuronas sociales y el acicalamiento terminaría en el momento. Una
vez apagada, el ratón regresaba a su conducta repetitiva.
Estas dos poblaciones de neuronas se distinguen de acuerdo a la
subdivisión más fundamental de los subtipos de neuronas en el cerebro: las
neuronas "sociales" son neuronas inhibitorias – que liberan el
neurotransmisor GABA, o ácido gamma-aminobutírico – mientras que las neuronas de "auto acicalamiento" son neuronas excitadoras – que
liberan el neurotransmisor glutamato, un aminoácido –.
Estos dos grupos de neuronas parecen interferir con la función de
cada una, es decir, la activación de las neuronas sociales inhibe la conducta
de auto aseo, mientras que la activación de las neuronas de auto aseo inhibe el
comportamiento social. Así, estos dos grupos de neuronas parecen funcionar como
un subibaja, controlando por un lado si los ratones interactúan con otros y por
el otro si se concentran en sí mismos. Los dos grupos de neuronas podrían ser
distinguidos por si eran excitadoras o inhibidoras.
Los autores han relacionado los hallazgos con las distintas
condiciones neurológicas en el cerebro autista debido a que en la condición hay
una disminución en las interacciones sociales y, frecuentemente, un aumento en
comportamientos repetitivos.
Ciertamente, otros estudios han demostrado que las perturbaciones
en los genes implicados en el autismo muestran una disminución similar en la
interacción social y el aumento de la conducta de acicalamiento repetitivo en
ratones. Pero este estudio ayuda a proporcionar un vínculo necesario entre la
actividad genética, la actividad cerebral y las conductas sociales en los
roedores.
Si se encontrara las neuronas de la población derecha, podría ser
posible reemplazar el componente genético de un trastorno del comportamiento
como el autismo, con sólo cambiar la actividad de los circuitos al inclinar la
balanza del subibaja hacia la otra dirección.
Este descubrimiento puede tener implicaciones para la comprensión
de las disfunciones de circuitos neuronales que subyacen en el autismo en los
seres humanos, donde se ve problemas en las conductas sociales y la tendencia a
la generación de conductas repetitivas.
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