enero 14, 2017

Circuito Neuronal entre Neuronas Sociales y Neuronas de Auto Acicalamiento Relacionado con la Conducta Autista





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, otra 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 apagado, 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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