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Las neuronas prefrontales tienen memoria autónoma |
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Diario Médico (por Esther Román Cantón)
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martes, 13 de mayo de 2008 |
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Un estudio español que se publica hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences ha identificado las bases celulares de la actividad persistente neuronal.
El córtex prefrontal es el responsable de actividades como la expresión
de la personalidad, la creación de juicios y la modificación del
comportamiento social. Para llevar a cabo estas funciones, las neuronas
de esta región cerebral necesitan mantener siempre cierto nivel de
actividad; esto es, las neuronas deben recordar la estimulación previa
y continuar disparando incluso cuando la estimulación ha cesado. Esta
actividad persistente es esencial para las funciones de memoria que
permiten a la gente funcionar en su vida diaria.
Una investigación que se publica hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences
ha identificado las bases celulares de esta actividad. La principal
firmante del estudio es Milena Winograd, del Instituto de Neurociencias
de Alicante, y ha sido dirigido por María Victoria Sánchez-Vives, de la
Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados
(Icrea)-Instituto de Investigaciones Biomédicas Augusto Pi y Sunyer
(Idibaps), en Barcelona. También ha participado Alain Destexhe,
neurocientífico computacional colaborador del Centro Nacional de
Investigación Científica, en París.
"Hemos realizado un estudio
electrofisiológico en corteza cerebral prefrontal, a partir de
secciones de cerebro mantenidas in vitro y lo que hemos descrito es un
mecanismo de memoria de tipo celular", ha explicado Sánchez-Vives.
Hallazgo casualEl
hallazgo del estudio fue meramente casual. "Trabajamos sobre distintos
aspectos relacionados con la generación de actividad eléctrica en la
corteza cerebral y estudiando neuronas independientes de dicha región descubrimos que su descarga espontánea se modulaba en función de la historia previa de estimulación".
A partir de esta observación se llevaron a cabo registros de neuronas
de la corteza prefrontal a las que se les inyectó intracelularmente una
serie de patrones de corriente y se estudiaron las descargas de
potenciales de acción generadas por dichas células.
El principal
resultado de la investigación ha sido la caracterización de este
proceso. "Es un mecanismo novedoso que demuestra que algunas neuronas
(el 23 por ciento de las prefrontales) codifican en su descarga
espontánea la historia previa de la estimulación", ha precisado
Sánchez-Vives.
Corriente HLo que indica
este fenómeno es que dichas neuronas tienen memoria. También se ha
identificado el mecanismo que subyace a esta memoria neural, que es una
corriente iónica concreta: la corriente H. La activación progresiva de
dicha corriente con los pulsos hiperpolarizantes está directamente
implicada en la generación de un aumento progresivo de la descarga.
Todo
el proceso tiene lugar en un área de especial interés porque se asocia
a funciones de tipo cognitivo. Es en las neuronas de la corteza
prefrontal donde reside, por ejemplo, la memoria a corto plazo. "Este
tipo de mecanismos demuestra que no sólo una red compleja como la
corteza prefrontal, sino que incluso neuronas individuales, tienen esta
capacidad de memoria".
En un nivel más específico, el hallazgo
es un ejemplo natural de cómo se puede generar y modular actividad
persistente en un sistema neuronal. "Es interesante porque este
fenómeno sucede en las neuronas de forma aislada, no requiere
adicionalmente la presencia de ningún neurotransmisor".
El siguiente paso en la investigación es conocer en un cerebro vivo funcionante cuál es la función de este tipo de mecanismos.
"Queremos comprobar qué sucede cuando este mecanismo celular se integra
en una red de neuronas funcionantes y su impacto en esa red".
(PNAS; DOI: 10.1073/ pnas.0800360105).
Implicaciones clínicasA
corto plazo los hallazgos de este estudio no tienen aplicación clínica.
Sin embargo, cada vez se conocen más mecanismos patológicos, vinculados
a la alteración específica de canales iónicos que afectan tanto al
sistema nervioso (canalopatías epilépticas), como a otros tejidos: la
afectación multisistémica en la fibrosis quistica, es consecuencia de
la alteración de un canal de cloro.
Por ello es importante saber
qué funciones desempeñan y en qué tareas cognitivas participan los
canales iónicos, ya que podrían estar relacionados con alguna
patología. Los canales iónicos, y en concreto la corriente H, están
modulados por neurotransmisores.
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