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Un equipo de científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha dado un paso adelante en la comprensión de la percepción sensorial del cerebro. Los investigadores han comprobado en la mosca Drosophila que la maquinaria cerebral trabaja de forma correcta cuando se produce un equilibrio en los procesos de excitación e inhibición, dos tipos de señales que las neuronas emplean para conversar.
Los resultados, publicados en Journal of Neuroscience ( doi:10.1523/JNEUROSCI.5046-10.2011) , abren la vía a nuevos tratamientos contra enfermedades como la esquizofrenia, que provocan alteraciones en la percepción de la realidad.
Los investigadores, que trabajan en el Instituto Cajal, un centro del CSIC, han modificado la sinapsis de las neuronas, en el lóbulo olfativo de moscas Drosophila. Todos los núcleos cerebrales contienen proporciones diversas de estos dos tipos de uniones, excitatorias e inhibitorias, entre neuronas, que se activan dependiendo de las sustancias neurotransmisoras que intervienen en cada momento.
Durante los experimentos, los científicos manipularon genéticamente grupos seleccionados de neuronas y comprobaron que la pérdida de sinapsis excitatorias convertía en atractiva la percepción de olores que normalmente son interpretados como repelentes. Sin embargo, la pérdida de sinapsis de tipo inhibitorio provocaba la reacción contraria.
“Lo que hicimos fue manipular el número de sinapsis excitatorias e inhibitorias y sorprendentemente comprobamos que la normalidad en cómo se percibe el olor no se basa en el número absoluto de estas conexiones, sino en que exista un equilibrio entre ambos tipos. La reducción simultánea de ambos tipos de sinapsis devuelve la normalidad a la percepción, algo que hasta ahora no se había demostrado”, explica el investigador del CSIC Alberto Ferrús, uno de los autores del trabajo.
Los investigadores eligieron modificar el sistema olfativo de la Drosophila por la claridad con que se observan los cambios en la percepción. “Modificamos el modo en que un sistema informa a la célula de cuánta sinapsis tiene que hacer. Una vez que vimos que esto era posible, observamos cómo cambiaba la percepción. En el sistema olfativo, es fácil cuantificar los cambios de percepción porque se pueden medir”, aclara el científico del CSIC.
Según Ferrús, muchas de las enfermedades neurodegenerativas, como el alzhéimer o el párkinson, comienzan con defectos en la percepción olfativa. “Por eso es útil reproducir estas situaciones en el sistema olfativo de las moscas”, agrega.
Los científicos ya han comenzado a aplicar estos métodos de control del número de sinapsis también en mamíferos. En coordinación con los trabajos en moscas, científicos del Instituto Cajal y del Centro de Investigación Biomédica de La Rioja han demostrado en un estudio paralelo que este tipo de manipulaciones genéticas se pueden reproducir también en ratas.
“De esta forma se abren nuevas perspectivas para el diagnóstico y, eventualmente, el diseño de tratamientos específicos para cada tipo de paciente con trastornos de la percepción”, señala Alberto Ferrús, que ha participado también en esta otra investigación, dirigida por el investigador del Centro de Investigación Biomédica de La Rioja Miguel Morales.
Según Ferrús, la falta de conocimiento básico sobre los fundamentos de la percepción normal influye en los tratamientos de enfermedades como la esquizofrenia. “Enfermedades de este tipo son tratadas con cierto éxito mediante fármacos dirigidos a reducir bien la inhibición, bien la excitación general en el cerebro.
Sin embargo, los tratamientos basados en el ensayo de prueba y error han dado como fruto un elevado número de fracasos, porque se desconocía cómo es una percepción normal”, señala.
junio 2/2011 (JANO)
Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo del artículo a través de Hinari.
Angel Acebes, Alfonso Martín-Peña, Valérie Chevalier, Alberto Ferrús. Synapse Loss in Olfactory Local Interneurons Modifies Perception. The Journal of Neuroscience; publicado febrero 23/2011, 31(8): 2734-2745.
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