Investigadores del CONICET y de la Fundación Instituto Leloir, en Argentina, identificaron el circuito que activa el crecimiento de las neuronas jóvenes que se fabrican en el hipocampo durante procesos de memoria y aprendizaje, y que las conectan con las redes neuronales del cerebro.
Se conoce desde hace unas décadas atrás, que el cerebro, contrario a lo que se suponía anteriormente, continúa fabricando neuronas a lo largo de toda la vida, en un proceso que lleva el nombre de neurogénesis adulta. A su vez, se descubrió que estas neuronas se encargan de procesar información de eventos asociados al aprendizaje.
El cerebro fabrica neuronas durante toda la vida, en un proceso llamado neurogénesis adulta.
Lo que no se conocía hasta el momento, sin embargo, es el mecanismo encargado de “enchufar” estas nuevas neuronas, para participar de los procesos de aprendizaje.
En modelos animales de laboratorio, los investigadores descubrieron que un circuito particular de células nerviosas, conocidas como “interneuronas gabaergicas”, es responsable de activar el desarrollo de las neuronas nuevas, captarlas e integrarlas en los circuitos del hipocampo donde contribuyen al aprendizaje. Si este circuito está activo, las neuronas nuevas se enganchan rápidamente. Pero si queda “apagado”, esto no ocurre.
¿Cómo se hizo el descubrimiento?
Los investigadores separaron dos grupos de ratones, en dos cajas diferentes. La primera era una “caja aburrida”, con un tapizado acolchado de viruta de madera, comida y todo lo que necesitaran para estar cómodos; y la otra era una especie de “miniparque de diversiones” donde tenían juguetes para explorar y jugar, esto es, distintos estímulos para la curiosidad.
En palabras de Alejandro Schinder, investigador principal del CONICET en el Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA, CONICET – Instituto Leloir) y jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Leloir, quien lideró al equipo:
“Lo que vimos -mediante el empleo de técnicas avanzadas de microscopia- es que si al ratón lo pasamos de la jaula aburrida a la que está llena de estímulos durante un breve periodo (dos días), las neuronas nuevas que nacen en el hipocampo y que están más o menos en la mitad de su desarrollo crecen rápidamente y se conectan con las neuronas preexistentes de esta región del cerebro. Por el contrario, en un ratón aburrido, esas neuronas tardan bastante tiempo en desarrollarse y conectarse, al punto que pueden quedar desconectadas y ser eliminadas.”
A su vez, lo que observaron fue que la experiencia “divertida” activaba de manera simultánea neuronas gabaérgicas que promovían la integración de las neuronas nuevas.
Para corroborar estos resultados, los investigadores realizaron otra prueba. Simularon el ambiente motivador, activando de manera artificial (mediante proteínas sintéticas) estas neuronas gabaergicas. Se obtuvo el mismo efecto que en el “parque de diversiones”, las neuronas jóvenes se conectaron rápidamente.
En un ambiente de aprendizaje, las nuevas neuronas se integran rápidamente con las existentes.
Por último, realizaron el experimento opuesto. A los roedores del parque de diversiones les apagaron sus neuronas gabaergicas. El resultado fue que los animales se comportaron como en la caja aburrida, sin conectar rápidamente las neuronas nuevas a las preexistentes.
Implicancias y futuras investigaciones
Este descubrimiento abre nuevas perspectivas para desarrollar terapias que puedan contrarrestar los efectos de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, Parkinson e incluso diversos traumatismos.
En referencia a las próximas lineas de investigación, comenta Schinder:
“En un próximo proyecto, que cuenta con colaboración de un laboratorio de Alemania, investigaremos si los estímulos descriptos en este trabajo pueden ser de utilidad en el diseño de estrategias de reparación en otras regiones del cerebro. Pero todavía hay un largo camino por recorrer en el campo de la ciencia básica para intentar lograr objetivos como la reparación de regiones del cerebro dañadas en un modo que permita recuperar la función original”
La investigación fue publicada en la revista Science.
Fuente: CONICET
