Los científicos de la Universidad de Columbia han desarrollado una nueva técnica óptica para estudiar cómo se transmite la información en el cerebro de los ratones. Con este método, encontraron que solo una pequeña parte de las sinapsis, las conexiones entre las células que controlan la actividad cerebral, pueden seractivo en cualquier momento.
El estudio se publicó en el último número de Neurociencia de la naturaleza .
"Comprender cómo logramos tareas complejas, como el aprendizaje y la memoria, requiere que observemos cómo nuestros cerebros transmiten señales clave, llamadas neurotransmisores, a través de las sinapsis de una neurona a otra", dijo David Sulzer, PhD, profesor deneurobiología en Psiquiatría, Neurología y Farmacología en el Centro Médico de la Universidad de Columbia CUMC. Las técnicas más antiguas solo revelaban lo que estaba sucediendo en grandes grupos de sinapsis. Necesitábamos una forma de observar la actividad neurotransmisora de las sinapsis individuales para ayudarnos a comprender mejorsu intrincado comportamiento ".
Para obtener una vista detallada de la actividad sináptica, el equipo de Sulzer colaboró con el laboratorio de Dalibor Sames, PhD, profesor asociado de química en Columbia, para desarrollar un nuevo compuesto llamado falso neurotransmisor fluorescente 200 FFN200. Cuando se agrega al tejido cerebral océlulas nerviosas de ratones, FFN200 imita los neurotransmisores naturales del cerebro y permite a los investigadores espiar los mensajes químicos en acción.
Usando un microscopio de fluorescencia, los investigadores pudieron ver la liberación y recaptación de dopamina, un neurotransmisor involucrado en el aprendizaje motor, la formación de hábitos y el comportamiento de búsqueda de recompensas, en sinapsis individuales. Cuando todas las neuronas fueron estimuladas eléctricamente enUna muestra de tejido cerebral, los investigadores esperaban que todas las sinapsis liberaran dopamina. En cambio, encontraron que menos del 20 por ciento de las sinapsis dopaminérgicas estaban activas después de un pulso de electricidad.
"¿Por qué existen estas grandes reservas de sinapsis que son silenciosas?", Dijo el Dr. Sames, coautor del artículo. "Quizás estas terminales silenciosas insinúan un mecanismo de codificación de información en el cerebro que aún no se ha revelado."
Los autores del estudio planean seguir esta hipótesis en experimentos futuros, así como examinar cómo se comportan otros neurotransmisores.
"Este estudio en particular no explicó qué está causando que la mayoría de las sinapsis permanezcan en silencio", dijo el Dr. Sulzer. "Si podemos resolver esto, es posible que aprendamos mucho más sobre cómo las alteraciones en los niveles de dopamina están involucradas en el cerebrotrastornos como la enfermedad de Parkinson, la adicción y la esquizofrenia ".
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Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Columbia . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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