La capacidad de mantener las representaciones mentales de nosotros y el mundo -el bloque fundamental de construcción de la cognición humana- surge de la activación de los circuitos neuronales altamente evolucionados, un proceso que se debilitó en la esquizofrenia. En un nuevo estudio, los investigadores en la Escuela de la Universidad Yale de la Medicina señalan las acciones moleculares clave de proteínas que permiten la creación de representaciones mentales necesarias para una cognición más alta que genéticamente se cambian en la esquizofrenia. El estudio fue publicado el 1 de julio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
La memoria de trabajo, el cuaderno de dibujo mental de la mente, depende del buen funcionamiento de una red de neuronas piramidales en la corteza prefrontal, la sede del pensamiento de orden superior en los seres humanos. Para mantener la información en la mente consciente, estas células piramidales deben estimularse entre sí a través de un grupo especial de receptores. El equipo de Yale descubrió que esta estimulación requiere del neurotransmisor acetilcolina para activar una proteína específica en la familia de los receptores nicotínicos -el receptor alfa-7 nicotínico-.
La acetilcolina se libera cuando estamos despiertos, pero no en el sueño profundo. Estos receptorespermiten a los circuitos prefrontales venir «online» cuando nos despertamos, lo que nos permite realizar tareas mentales complejas. Este proceso se ve favorecido por la cafeína en el café, lo que aumenta la liberación de acetilcolina. Como su nombre indica, los receptores nicotínicos alfa-7 también son activados por la nicotina, que puede puede ayudar a explicar por qué fumar puede centrar la atención y comportamiento tranquilo, funciones de la corteza prefrontal.
Los resultados también intrigan a los investigadores, por qué los receptores nicotínicos alfa-7 son alterados genéticamente en la esquizofrenia, una enfermedad que se caracteriza por un pensamiento desorganizado. «Las redes prefrontales nos permiten formar y mantener pensamientos coherentes, un proceso que se ve afectado en la esquizofrenia«, dijo Amy Arnsten, profesor de neurobiología, investigador del Instituto de Kavli, y uno de los autores principales del artículo. «Una gran mayoría de los esquizofrénicos fuman, lo cual tiene sentido porque la estimulación de los receptores nicotínicos alfa7 reforzaría las representaciones mentales y disminuiría los trastornos del pensamiento.»
Arnsten dijo que los nuevos medicamentos que estimulan los alfa-7 receptores nicotínicos pueden ser prometedores para el tratamiento de trastornos cognitivos.
La publicación del artículo de PNAS se produce en vísperas del 10º aniversario de la muerte de la neurobióloga de Yale Patricia Goldman-Rakic, quien fue atropellada por un coche en Hamden Ct. el 31 de julio de 2003. Goldman-Rakic identificó por primera vez el papel central de los circuitos corticales prefrontales en la memoria de trabajo.
«El trabajo de Patricia ha proporcionado la base neural para los estudios actuales de influencias moleculares sobre la cognición y la interrupción en los trastornos cognitivos«, dijo Arnsten. «Nuestra capacidad de aplicar un enfoque científico a los trastornos desconcertantes como la esquizofrenia se debe a la investigación innovadora.»
Yang Yang y Wang Min de Yale es el autor principal y coautores mayores, respectivamente. D. Constantinos Paspalas, Lu Jin E y Marina R. Picciotto otros autores de Yale.
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