Descubren al «director de orquesta» que sincroniza a las neuronas

Un grupo internacional de científicos ha descubierto un nuevo «interruptor» molecular que controla las propiedades de un tipo específico de neuronas para sintonizarlas con los cambios de actividad que se producen en la red neuronal a la que pertenecen, informa Efe.

Se trata de las interneuronas de disparo rápido, un tipo de neuronas de la corteza cerebral que funcionan como directores de orquesta, dirigiendo y sincronizando la actividad del resto de las neuronas de la corteza cerebral, la capa exterior del cerebro encargada de la cognición, el lenguaje y la memoria, ha explicado a Efe el profesor del Instituto de Neurociencias de Alicante y coautor del estudio Óscar Marín.

El hallazgo, publicado en la revista Science, es un trabajo del británico Center for Development Neurobiology del King’s College de Londres y del Instituto de Neurociencias de Alicante (Centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández).

El equipo ha descubierto que las interneuronas de disparo rápido pueden adaptar sus propiedades para dar respuesta a los cambios que se producen en la red neuronal en la que están integradas, lo que ocurre, por ejemplo, cuando aprendemos una actividad motora.

Con frecuencia, los ordenadores se usan como una metáfora del cerebro, donde las placas de memoria y los microprocesarores se usan como representaciones de los circuitos neuronales y las neuronas, respectivamente.

Sin embargo, el cerebro es un sistema altamente dinámico que se organiza por sí mismo y que cambia constantemente y de manera muy distinta a la de los ordenadores.

Así, mientras que en los ordenadores los microprocesadores siempre cumplen la misma función para la que han sido producidos, en el cerebro, algunas neuronas -los microprocesadores- pueden cambiar sus propiedades de forma dinámica.

Durante el estudio, los científicos analizaron lo que, en apariencia, parecían dos tipos de interneuronas de disparo rápido para llegar a la conclusión de que en realidad era solo uno, pero con la capacidad de oscilar entre dos estados base diferentes.

Además, identificaron el factor molecular responsable de ajustar las propiedades de esas neuronas, se trata de un factor de transcripción (una proteína capaz de influir en la expresión genética) conocido como Er81.

Este hallazgo, proporciona «una explicación mecanicista del papel que juega la actividad cerebral en la regulación de las propiedades de las interneuronas», destaca la autora principal del estudio, Nathalie Dehorter.

Los resultados del trabajo, añade, «apoyan la idea de que la actividad desempeña un papel importante en la especificación de las propiedades neuronales, las cuales se adaptan en respuesta a la influencias internas y externas para codificar información».

Es decir, que nuestro «hardware» puede ajustar, al menos hasta cierto punto, su funcionamiento, «algo así como si cada una de estas interneuronas fueran dos microprocesadores en uno», matiza Marín.

La comprensión de los mecanismos dinámicos que llevan a la aparición de las funciones cerebrales a través del desarrollo y la constante remodelación de los circuitos neuronales, así como las limitaciones que la enfermedad y envejecimiento imponen a esa plasticidad multimodal tiene importante implicaciones más allá de la neurociencia fundamental, desde las políticas educativas a la reparación del cerebro.

EFE