Investigadores de Duke y Harvard Medical School publicaron en Nature el hallazgo de un circuito desinhibidor en el cerebelo que aclara cómo las experiencias corrigen el movimiento. Las fibras trepadoras transmiten señales de error intensas que activan las células de Purkinje y provocan estallidos de calcio que sostienen la plasticidad sináptica. Sin embargo, esas mismas entradas también excitan interneuronas inhibitorias, lo que planteaba una paradoja sobre cómo se promueve el aprendizaje.
Mediante microscopía electrónica de alta resolución, experimentos en cortes cerebrales y registros en ratones vivos, el primer autor Fernando Santos Valencia mostró que las fibras trepadoras prefieren conectarse a un grupo de interneuronas llamado ML12. Esas ML12 no inhiben directamente a las Purkinje, sino que suprimiendo a otro grupo, las ML11, permiten que la inhibición disminuya y las células de Purkinje generen señales de calcio mayores. Así se abre brevemente una ventana para remodelar las conexiones.
El efecto aumenta cuando muchas fibras trepadoras se activan de forma sincronizada, algo que suele ocurrir durante eventos sensoriales claros como tropezar con un objeto oculto, oír un ruido fuerte o ver un movimiento inesperado. Los autores, entre ellos Court Hull y Wade G. Regehr, subrayan la importancia de los "frenos" inhibitorios para controlar la plasticidad. Comprender este circuito podría ayudar a identificar fallos en enfermedades cerebelosas, como las ataxias, o en otros trastornos vinculados al cerebelo, como los trastornos del espectro autista.
El estudio recibió apoyo del National Institute of Neurological Disorders and Stroke y de varias fundaciones y fondos. Fuente: Duke University.
Palabras difíciles
- desinhibidor — neurona o mecanismo que reduce la inhibición
- fibra trepadora — axón que transmite señales de error al cerebelofibras trepadoras
- célula de Purkinje — neurona grande del cerebelo importante para movimientocélulas de Purkinje
- interneurona inhibitoria — neurona que reduce la actividad de otras neuronasinterneuronas inhibitorias
- plasticidad sináptica — capacidad de las sinapsis para cambiar con experiencia
- inhibición — acción que disminuye la actividad neuronal o señal
Consejo: pasa el cursor, enfoca o toca las palabras resaltadas en el artículo para ver definiciones rápidas mientras lees o escuchas.
Preguntas de discusión
- ¿Por qué es útil que exista una ventana breve para remodelar las conexiones tras una señal de error?
- ¿Cómo podrían estos hallazgos influir en el diagnóstico o tratamiento de las ataxias o trastornos vinculados al cerebelo?
- ¿Qué ventajas tiene combinar microscopía electrónica, cortes cerebrales y registros en animales vivos para estudiar este circuito?
Artículos relacionados
Temporizadores moleculares controlan la formación de recuerdos
Un estudio de Rockefeller University muestra que una cascada de temporizadores moleculares en varias regiones del cerebro, incluido el tálamo, regula si las impresiones a corto plazo se convierten en recuerdos a largo plazo.
La compresión cerebral por tumores daña neuronas
Investigadores de la Universidad de Notre Dame muestran que la compresión crónica del cerebro, como la provocada por un glioblastoma, activa vías de muerte neuronal y respuestas inflamatorias. Los hallazgos apuntan a posibles dianas para reducir la pérdida neuronal.
Neuronas de orientación en la corteza retrosplenial se conservaron en la evolución
Investigadores hallaron que dos tipos de neuronas de la corteza retrosplenial, relacionadas con la orientación y afectadas en Alzheimer, se conservan entre ratones y ratas. El estudio usó herramientas de IA y busca ahora evidencia en humanos.