Rui Costa y sus colegas encontraron que la decisión de hacer un movimiento simple como levantar el brazo depende de dos diferentes circuitos neuronales en lugar de uno. Hallazgo puede tener implicaciones para el tratamiento de los síntomas de enfermedades como la enfermedad de Parkinson.
Luces, neuronas, acción: fue a través de la observación de esta secuencia de eventos que un equipo de científicos, con participación portuguesa, fue capaz de demostrar que se toma dos rutas diferentes de células nerviosas para generar movimiento.
Utilizando una nueva técnica, Rui Costa, un neurocientífico que trabaja en la Fundación Champalimaud en Lisboa, y sus colegas preguntaron qué se pensaba que era la función de cada ruta – argumentaron que una sirve para desencadenar un movimiento especial, otro para inhibir el mismo movimiento. Sin embargo, se adelgaza, se mandatos para iniciar una acción es más compleja, muestra un estudio publicado el miércoles en la edición digital de la revista Nature.
¿Qué es una acción: elevación del brazo, caminar hasta el baño o saltar de un puente? Los tres, pero el tercero requiere de un proceso mental más complejo para la toma de decisiones. El tipo de acción que Rui Costa y sus colegas del Instituto Nacional de Abuso de Alcohol y Alcoholismo de los Estados Unidos, estudiaron las preocupaciones más con las dos primeras. Estos son simples movimientos que se ven afectados por trastornos del sistema nervioso central tales como Parkinson o la corea de Huntington.
Estas enfermedades que afectan a los ganglios basales, estructuras bien definidas en el cerebro compuesto de células nerviosas que están por debajo de la corteza. Una de las actividades que se llevan a cabo por las neuronas de estas estructuras lleva a la toma de decisiones para la iniciación de los movimientos o no más simple.
Se sabía que los dos circuitos que funcionan estos ganglios afectados esta decisión. Uno de los circuitos es directa y el otro tiene más intermediarios y por lo tanto llamados indirectos. La enfermedad de Parkinson, que es inhibidora de estos movimientos, y la corea de Huntington, causando el movimiento muscular incontrolado, afectan a estos dos circuitos. Por lo tanto, se tiene la teoría de que el circuito que sirve para permitir el movimiento directo e indirecto servido para inhibir.
Pero carecía de una observación experimental. «Nunca pudieron medir directamente la actividad de estas neuronas», dice Rui Costa para el público. La obra, que comenzó cuando Rui Costa se encontraba todavía en los Estados Unidos, superada esta dificultad y de prueba demostró que esta hipótesis parece estar mal.
Las células nerviosas de cada circuito tienen identidades diferentes y producen proteínas únicas. El equipo crearon ratones que producen proteínas fluorescentes en cada uno de los circuitos. Estas proteínas emite más luz cuando las neuronas son activavam. Con una diminuta fibra óptica instalada en los cerebros de ratones y conectado a un contador de fotones, los investigadores han medido la actividad de dos circuitos neuronales separado.
A continuación, poner los ratones para iniciar un movimiento y se midió la actividad del circuito directo e indirecto. «Menos de un segundo antes de iniciar el movimiento, los dos circuitos son más activos, y luego comenzó el movimiento», dice Rui Costa. «Para iniciar un movimiento consciente, necesita los dos circuitos están activos», concluye.
Los científicos no tienen ninguna experiencia que pondría a prueba la actividad de los circuitos en los que la acción se inhibió. Sólo si se ha encontrado que cuando los ratones se mantiene estacionario, los dos circuitos eran menos activos.
No se sabe cuál es la función de cada uno de los circuitos. Una posibilidad es que mientras que un circuito es activar una acción, los otros extremos mediante la inhibición de todos los demás, explica Rui Costa.
Sin embargo, estos resultados pueden ayudar a «mejorar el tratamiento de los síntomas de las enfermedades neuronales», dice el investigador. «El siguiente paso es manipular la actividad de estos circuitos con el fin de controlar el movimiento.»
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