Decisiones cotidianas como seguir viendo la tele o levantarse a preparase algo de comer, se apoyan en una región del cerebro llamada la corteza cingulada anterior (ACC, en sus siglas en inglés), que forma parte de la corteza prefrontal.
Los neurocientíficos del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL, en sus siglas en inglés), en Nueva York (Estados Unidos), han identificado elementos clave de este circuito que contribuyen a este tipo de decisiones en la ACC, según publica Nature. El profesor Adam Kepecs, de CSHL, y su equipo son los pimeros en vincular los tipos específicos de células cerebrales a un patrón de comportamiento
alimentario determinado en ratones. El documento muestra que la
actividad de dos tipos diferentes de neuronas inhibitorias, conocidas
como somatostatina (SOM) y neuronas parvalbúminas (PV), tiene una fuerte
correlación con el inicio y el final de un periodo de comportamiento de
alimentación.
La vinculación de tipos neuronales específicos de comportamientos
bien definidos ha demostrado ser extremadamente difícil. "Hay una gran
brecha en nuestro conocimiento entre nuestra comprensión de tipos de
neuronas en función de su ubicación física y su lugar en cualquier
circuito neural y lo que realmente hacen estas neuronas durante el comportamiento", explica Kepecs. Parte del problema es el desafío técnico de hacer estos estudios en ratones
y la clave es un modelo de ratón desarrollado en el laboratorio de CSHL
por profesor Z. Josh Huang. Este roedor tiene una modificación genética
que permite a los investigadores dirigirse a una población específica
de neuronas con alguna proteína de interés.
El grupo de Kepecs, dirigido por los investigadores postdoctorales
Duda Kvitsiani y Sachin Ranade, utiliza este ratón para marcar tipos
específicos de neuronas en el ACC con una proteína activada por la luz, una técnica conocida como etiquetado optogenético. Cada vez que la luz brilló en los cerebros de los ratones, sólo el PV etiquetado y las neuronas SOM respondieron rápidamente
con un pico en su actividad, lo que permitió a los científicos
determinarlos a partir de la gran diversidad de la respuesta celular
vista en cualquier determinado momento.
El equipo registró la actividad neuronal en el ACC de estos ratones mientras participaban en el comportamiento de alimentación
y descubrieron que el PV y las neuronas inhibidoras SOM respondieron en
la época de las decisiones de alimentación, es decir, si quedarse donde estaban y beber o ir y explorar otros lugares. En concreto, cuando los ratones entraron en un área donde podrían encontrar una recompensa de agua, las neuronas inhibitorias SOM se cerraron
y entraron en un periodo de actividad de bajo nivel, lo que abre una
"puerta" para que la información fluya a ACC. Cuando los ratones
decidieron abandonar la zona y buscar en otra parte, las neuronas inhibitorias PV se encendieron y restablecieron bruscamente la actividad celular.
"El cerebro es complejo y continuamente activo, así que tiene sentido que estos dos tipos de interneuronas inhibitorias definan los límites de un comportamiento
como la alimentación, abriendo y cerrando la puerta dentro de un
circuito neuronal particular a través de los cambios en su actividad",
afirma Kepecs. Este es un avance importante, frente a un problema en la neurociencia conductual que los científicos llaman "el zoológico de respuesta cortical".
Cuando los expertos registran la actividad neuronal en la corteza en el
comportamiento y no saben desde qué tipo de neuronas se está
registrando, se observa una desconcertante variedad de respuestas que
llevan a la interpretación.
Así, este hallazgo es relevante por los tipos específicos de neuronas
corticales que pueden estar vinculados a los aspectos específicos de
comportamiento. (FUENTE: 20 MINUTOS).
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