Diferentes grupos neuronales rigen la alternancia derecha-izquierda al caminar

Científicos del Instituto Karolinska en Suecia han identificado los circuitos neuronales en la médula espinal de los ratones que controlan la capacidad de producir los movimientos alternativos de las piernas durante la marcha. El estudio, publicado en la revista 'Nature', demuestra que dos grupos genéticamente definidos de células nerviosas tienen el control de la alternancia de las extremidades a diferentes velocidades de locomoción y, por lo tanto, la marcha de los animales se ve perturbada cuando estas poblaciones celulares se pierden.

La mayoría de los animales terrestres pueden caminar o correr por la alternancia de sus piernas izquierda y derecha en diferentes patrones coordinados. Algunos animales, como los conejos, se mueven con los dos pares de piernas al mismo tiempo para obtener un movimiento de salto. En el presente estudio, los investigadores Adolfo Talpalar y Julien Bouvier junto con el profesor Ole Kiehn y sus colegas, han estudiado las redes espinales que controlan los patrones de movimiento en ratones. Mediante el uso de métodos genéticos avanzados que permiten la eliminación de grupos discretos de ls neuronas de la médula espinal, fueron capaces de eliminar un tipo de neuronas que se caracteriza por la expresión del gen Dbx1. "Se pensaba que sólo un grupo de células nerviosas controla la alternancia derecha-izquierda", apunta Ole Kiehn, que dirige el laboratorio que está detrás del estudio en el Departamento de Neurociencias del Instituto. "Fue entonces muy interesante descubrir que en realidad hay dos poblaciones neuronales específicas involucradas y que cada aspecto diferente controla la coordinación de los miembros", añade.

De hecho, los científicos encontraron que el gen Dbx1 se expresa en dos grupos diferentes de células nerviosas, uno inhibitorio y otro excitatorio y mostraron que las dos poblaciones celulares tienen diferentes formas de controlar el comportamiento. Como cuando cambiamos engranajes para acelerar un automóvil, una parte del circuito neuronal controla la marcha alterna del ratón a bajas velocidades, mientras que el resto de la población trabaja cuando el animal se mueve más rápido. En consecuencia, el estudio también muestra que cuando las dos poblaciones se eliminan por completo en el mismo animal, los ratones fueron incapaces de alternar en absoluto sus extremidades y, en su lugar, saltaron como lo hacen los conejos. Hay algunos animales, como los ratones del desierto y los canguros, que solo saltan, y los investigadores del estudio especulan con que el patrón locomotor de estos animales podría ser atribuible a la falta del sistema de control alterno de Dbx1.