Descubren nueva forma de comunicación neuronal

Científicos creen que han identificado una forma de comunicación neural previamente desconocida que se propaga a través del tejido cerebral y puede saltar de forma inalámbrica de las neuronas de una sección del tejido cerebral a otra, incluso si se han cortado quirúrgicamente.

El descubrimiento ofrece algunas ideas nuevas y radicales sobre la forma en que las neuronas podrían comunicarse entre sí, a través de un proceso misterioso que no se relaciona con los mecanismos entendidos convencionalmente, como la transmisión sináptica, el transporte axonal y las conexiones de la unión de brecha.

Más que simple transmisión sináptica

“No sabemos todavía el “¿y entonces?” de este descubrimiento por completo”, dice el ingeniero neuronal y biomédico Dominique Durand de la Universidad Case Western Reserve.

“Pero sí sabemos que esta parece ser una forma completamente nueva de comunicación en el cerebro, por lo que estamos muy entusiasmados con esto”.

Antes de esto, los científicos ya sabían que había más en la comunicación neuronal que las conexiones mencionadas anteriormente que se han estudiado en detalle, como la transmisión sináptica.

Por ejemplo, los investigadores han estado conscientes durante décadas de que el cerebro muestra ondas lentas de oscilaciones neuronales cuyo propósito no entendemos, pero que aparecen en la corteza y el hipocampo cuando dormimos, y por lo tanto se supone que desempeñan un papel en la consolidación de la memoria.

“La relevancia funcional de este lento ritmo de red desacoplado de entrada y salida sigue siendo un misterio”, explica el neurocientífico Clayton Dickinson, de la Universidad de Alberta, quien no participó en la nueva investigación, pero la analizó en un artículo.

“Pero probablemente se resolverá mediante una aclaración de los mecanismos celulares e intercelulares que la originaron en primer lugar”.

Con ese fin, Durand y su equipo investigaron la actividad periódica lenta in vitro, estudiando las ondas cerebrales en cortes de hipocampo extraídos de ratones decapitados.

Lo que encontraron fue que la actividad periódica lenta puede generar campos eléctricos que, a su vez, activan las células vecinas, lo que constituye una forma de comunicación neural sin transmisión sináptica química o uniones.

“Hemos sabido de estas olas durante mucho tiempo, pero nadie conoce su función exacta y nadie creía que pudieran propagarse espontáneamente”, dice Durand.

“He estado estudiando el hipocampo, en sí solo una pequeña parte del cerebro, durante 40 años y me sigue sorprendiendo”.

Acoplamiento efáptico

Esta actividad neuronal en realidad puede ser modulada (fortalecida o bloqueada) aplicando campos eléctricos débiles y podría ser una forma analógica de otro método de comunicación celular, llamado acoplamiento efáptico.

El hallazgo más radical del equipo fue que estos campos eléctricos pueden activar las neuronas a través de una brecha completa en el tejido cerebral cortado, cuando las dos piezas permanecen en la proximidad física.

“Para asegurarse de que el corte se cortó completamente, las dos piezas de tejido se separaron y luego se volvieron a unir mientras se observaba un espacio vacío bajo el microscopio quirúrgico”, explican los autores en su artículo.

“La actividad periódica lenta del hipocampo podría generar un evento en el otro lado de un corte completo a través de toda la sección”.

Repetir para confirmar

Si crees que eso suena raro, no eres el único. El comité de revisión en The Journal of Physiology, en el que se ha publicado la investigación, insistió en que los experimentos se completen nuevamente antes de aceptar imprimir el estudio.

“Fue un momento asombroso”, dice Durand, “para nosotros y para todos los científicos a los que les hablamos sobre esto hasta ahora”.

“Pero cada experimento que hemos hecho desde entonces para probarlo lo ha confirmado hasta ahora”.

Se necesitará mucha más investigación para descubrir si esta extraña forma de comunicación neuronal está teniendo lugar en los cerebros humanos, y mucho menos en descifrar qué función exacta realiza, pero por ahora, tenemos una nueva ciencia que sorprende en todo tipo de maneras, como Dickson hábilmente observa.

“Si bien queda por ver si los hallazgos son ​​relevantes para los ritmos lentos espontáneos que ocurren tanto en el tejido cortical como en el hipocampo in situ durante el sueño y en los estados similares a los del sueño”, escribe Dickson, “probablemente deberían (y literalmente) electrificar el campo.”

Los hallazgos se reportan en The Journal of Physiology.

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