Un equipo de científicos de Columbia descubrió que las interrupciones en el centro del cerebro para la navegación espacial, su GPS interno, provocan algunos de los graves déficits de memoria observados en la esquizofrenia. El nuevo estudio en modelos de ratón del trastorno marca la primera vezque los efectos de la esquizofrenia se han observado en el comportamiento de los animales vivos, y en el nivel de las células cerebrales individuales, con una resolución, precisión y claridad tan altas. Los resultados ofrecen un punto de entrada prometedor para atacar un síntoma debilitante y casi universal.de esquizofrenia, déficit de memoria, que hasta ahora ha resistido todas las formas de tratamiento.
Los resultados de este estudio fueron publicados en Neurociencia de la naturaleza .
"Un trastorno casi intratablemente complejo, la esquizofrenia es casi imposible de tratar por completo, en gran parte porque actúa como dos trastornos en uno", dijo Joseph Gogos, MD, PhD, investigador principal en Mortimer B. Zuckerman Mind Brain de ColumbiaBehavior Institute y el coautor principal del artículo. "Por un lado, tienes paranoia, alucinaciones y delirios; por otro lado, tienes graves déficits de memoria. Los fármacos antipsicóticos, que tratan la primera clase de síntomas, son completamente ineficaces cuando se tratael segundo. Las razones para esto son simples: todavía no entendemos qué sucede en los cerebros de los pacientes con esquizofrenia.
Por lo tanto, descifrar el código de la esquizofrenia debe comenzar descifrando sus orígenes biológicos, dice el Dr. Gogos, quien también es profesor de fisiología, biofísica celular y neurociencia en el Centro Médico de la Universidad de Columbia CUMC. Esto ha llevado a un enfoque reciente en las alteraciones de la memoriaque son tan comunes entre los pacientes con esquizofrenia. En este nuevo estudio, el Dr. Gogos se asoció con Attila Losonczy, MD, PhD, investigadora principal del Instituto Zuckerman, para investigar la memoria episódica, que se ve gravemente afectada en casos de esquizofrenia.
"La memoria episódica es el depósito de información del cerebro sobre el pasado; una forma de viajar hacia atrás para recordar un momento específico en el tiempo", dijo el Dr. Losonczy, quien también fue un autor principal. "Este tipo de memoria es fundamental para el aprendizajesobre y funcionando en la vida cotidiana "
Para este estudio, el equipo se centró en una región del cerebro llamada CA1, ubicada en el hipocampo, que desempeña un papel tanto en la navegación como en la memoria episódica. Se han informado previamente alteraciones físicas a CA1 entre pacientes con esquizofrenia. CA1 es el hogar del lugar donde se ubicaLas células del lugar CA1 también codifican los aspectos espaciales de los recuerdos episódicos, como el lugar donde estabas la última vez que viste a tu mejor amigo o el lugar que tus padres siempre guardaron.las decoraciones navideñas.
"Los avances recientes en las tecnologías de imagen ahora nos dan el poder de observar la actividad de cientos de células colocadas en el CA1 en tiempo real mientras un animal se forma y recuerda recuerdos", dijo el Dr. Losonczy, quien también es profesor asociado de neurocienciaen CUMC. "Desarrollamos experimentos para registrar la actividad de CA1 en ratones que fueron modificados genéticamente para imitar la esquizofrenia, y los comparamos con ratones normales y sanos".
Los investigadores colocaron a ambos grupos de animales en una cinta de correr bajo un microscopio de dos fotones de alta resolución, donde fueron expuestos a una variedad de imágenes, sonidos y olores incluida una recompensa de agua colocada en lugares sin marcar en la cinta de correr.Estos experimentos fueron diseñados para probar la capacidad de los animales para navegar en un nuevo entorno, recordar cómo navegar en uno familiar y adaptarse rápidamente cuando se modificó ese entorno.
Los dos grupos de ratones mostraron diferencias notables en el comportamiento y en la actividad celular. Si bien ambos grupos pudieron navegar con éxito en un nuevo entorno, los ratones similares a la esquizofrenia tuvieron más problemas para recordar entornos familiares día a día, así como para adaptarse cuando aspectos deese entorno cambió. Al rastrear simultáneamente las células de lugar de los animales a través del microscopio de dos fotones, el equipo descubrió la diferencia.
"Cuando los ratones sanos se acercaron a algo familiar, como el agua, sus células se dispararon con mayor intensidad, y luego se callaron a medida que los animales se alejaban", explicó el Dr. Losonczy. "Y cuando cambiamos la ubicación del agua,y les dio a los animales la oportunidad de volver a aprender dónde estaba, la actividad de sus células de lugar reflejaba la nueva ubicación ".
Pero los cerebros de los ratones con esquizofrenia eran diferentes. Las células de su lugar no cambiaban cuando se movía la recompensa de agua. La falta de adaptabilidad de las células cerebrales, argumentan los científicos, podría reflejar un mecanismo clave y más general de los déficits de memoriaen la esquizofrenia. También podría representar un nuevo objetivo para la intervención farmacológica.
"Estos estudios están ayudando a construir una comprensión de un trastorno que ha seguido siendo un misterio biológico", dijo el Dr. Gogos. "Al identificar las muchas causas de la esquizofrenia, estamos abriendo múltiples puntos de intervención para retrasar, detener e incluso prevenir latrastorno, que significa mejorar dramáticamente la vida de los pacientes y sus familias ".
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Materiales proporcionado por El Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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