Descubren que las nuevas neuronas están “ávidas” por transmitir información

Al contrario de lo que postulaba un dogma clásico de la biología, desde hace un par de décadas se sabe que el cerebro sigue fabricando neuronas durante toda su vida, un proceso conocido como “neurogénesis”. Sin embargo, los científicos todavía ignoran cuál es la función de esas nuevas neuronas y de qué manera se integran con el resto de las existentes. Ahora, un nuevo estudio en Argentina revela que las flamantes células nerviosas están particularmente “ávidas” por transmitir información proveniente de los sentidos, porque tienen menos frenos o inhibiciones que aquellas ya establecidas.

“Sería un mecanismo muy eficiente para codificar nuevas memorias”, asegura el autor principal del trabajo, el doctor Alejandro Schinder, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Instituto Leloir, para quien este hallazgo permitirá no sólo comprender el funcionamiento biológico del cerebro en condiciones de salud sino también en procesos degenerativos, como la enfermedad de Alzheimer.

La región del cerebro donde ocurre la neurogénesis o nacimiento de neuronas nuevas es el giro dentado del hipocampo, región esencial para la formación de diversos tipos de memoria, explica Schinder, quien también es investigador del CONICET y del Howard Hughes Medical Institute de los Estados Unidos, y becario de la Fundación Humboldt de Alemania. Según evidencia reunida por distintos laboratorios, la neurogénesis tendría la función de procesar y almacenar memorias relacionadas con eventos novedosos.

¿Pero cómo? El nuevo trabajo del laboratorio de Schinder demuestra que, a diferencia de las neuronas maduras, aquellas jóvenes que se van “fabricando” son muy eficientes para transmitir información a otros grupos de neuronas con las que están conectadas. “Desde el punto de vista eléctrico, están hipersensibles y alertas, con una gran avidez por transmitir nueva información proveniente de los sentidos como la visión o el olfato”, puntualiza el investigador.

Mediante el empleo de una novedosa técnica “optogenética”, que permite activar de manera selectiva las neuronas nuevas del cerebro utilizando iluminación de tipo láser, Schinder y sus colegas descubrieron que las neuronas nuevas y jóvenes adquieren ese alto grado de excitabilidad porque están “desenchufadas” de los mecanismos típicos de inhibición a la que se encuentran expuestas el resto de las neuronas maduras del circuito.

Foto de neuronas nuevas. Se van integrando al circuito cerebral a medida que fijan en la memoria experiencias novedosas. (Imagen: Diego Álvarez)

Tanto las dendritas o cables de entrada como los axones o “cables de salida” de las neuronas jóvenes están desconectados de los mecanismos básicos de inhibición, “por lo que el circuito es muy eficiente para detectar y procesar información nueva que llega al hipocampo”, destaca el doctor Sung Min Yang, autor del trabajo.

Para posicionar estos resultados en un contexto global de la función cerebral, los científicos elaboraron un modelo computacional que permitió determinar que esta manera de armar las conexiones, primero en forma desinhibida y luego más regulada, “aportaría un mecanismo muy eficiente para codificar nuevas memorias”, añade.

El trabajo experimental de Schinder y sus colegas ha sido “exquisito”, elogia por su parte el doctor Osvaldo Uchitel, director del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA e investigador del CONICET.

“Los resultados experimentales y el modelo computacional desarrollado serán herramientas fundamentales para investigar la modulación de estos mecanismos por la experiencia o la acción de fármacos y su correlación con patologías neuropsiquiátricas donde parece ser crítica la falta de maduración de las neuronas del giro dentado”, enfatiza Uchitel.

Schinder comparte la misma esperanza. “Entender en profundidad cómo se remodelan los circuitos del hipocampo adulto podría servir para inspirar, en el futuro, posibles estrategias de reparación cerebral”, subraya.

El estudio fue llevado a cabo por Silvio Temprana, Lucas Mongiat, Sung Min Yang, Mariela Trinchero, Diego Álvarez, Emilio Kropff, Damiana Giacomini y Natalia Beltramone, del laboratorio de Schinder, y contó con la colaboración de Guillermo Lanuza, jefe del Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural del Instituto Leloir. (Fuente: AGENCIA CYTA-INSTITUTO LELOIR/DICYT)