A través de la optogenética,
investigadores descubrieron un circuito neuronal en ratones que se
asemeja a un balancín, por un lado están las neuronas sociales, por
el otro conductas repetitivas de autoaseo
Glenys Álvarez
Antes de adentrarnos en estos
asombrosos hallazgos, comprendamos un poco sobre la 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.
Una vez entendemos esto, podemos
comprender mejor los hallazgos en estos nuevos experimentos
elaborados en el Instituto de Tecnología en California o Caltech.
Los investigadores descubrieron poblaciones de neuronas antagónicas,
es decir, unas se encargaban de que el animal sea social, otra de
comportamientos asociales como el autoacicalamiento repetitivo. Los
científicos dicen que se asemeja a un circuito de subibaja o
balancín en la amígdala, una parte del cerebro involucrada en
comportamientos sociales innatos.
“Este descubrimiento puede tener
implicaciones para la comprensión de las disfunciones de circuitos
neuronales que subyacen en el autismo en los seres humanos, donde
vemos problemas en las conductas sociales y la tendencia a la
generación de conductas repetitivas”, escribieron.
Por supuesto, la experimentación
está limitada a los roedores, aunque sabemos que la evolución de
nuestros cerebros tomó un camino distinto aunque ambos órganos
mamíferos salieron de un mismo tronco. 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.
Ahora bien, cuando las neuronas
asociales eran activadas con la luz láser de la optogenética, los
ratones ignoraban a los intrusos y preferían autoacicalarse 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.
Otra magnífica e interesante
característica en el estudio es que 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
autoacicalamiento" son neuronas excitadoras (que liberan el
neurotransmisor glutamato, un aminoácido).
“Sorprendentemente, 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
autoaseo, mientras que la activación de las neuronas de autoaseo
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. Fue completamente inesperado que los dos grupos de neuronas
podrían ser distinguidos por si eran excitadoras o inhibidoras. Si
alguna vez hubo un experimento que excavara en las articulaciones
mismas de la naturaleza,”, exclamó David J. Anderson de Caltech y
uno de los autores, “este es".
Los autores también 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 el nuevo estudio ayuda a proporcionar un vínculo necesario
entre la actividad genética, la actividad cerebral y las conductas
sociales en los roedores.
¿Cómo puede esto ayudar a
modificar el comportamiento humano?
“Estamos muy lejos de eso”,
responde Anderson, “pero si encuentras 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”, explicó.
El trabajo fue publicado en línea
el 11 de septiembre en el diario Cell.
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