Investigadores del Instituto de Ciencias del Cerebro RIKEN BSI en Japón han demostrado que los astrocitos ayudan a controlar la fuerza de las conexiones entre las neuronas. Publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , el estudio utilizó células cultivadas y cortes cerebrales para mostrar que los astrocitos en el hipocampo regulan los cambios en el cerebro provocados por la actividad neuronal.
Cada vez que aprendemos algo nuevo o nos vemos afectados por nuestras experiencias, es porque las sinapsis, las conexiones entre las neuronas en nuestro cerebro, han cambiado. A veces se crean nuevas sinapsis, y otras veces las fuerzas de las sinapsis existentes aumentan o disminuyen.. Cuando se fortalecen las sinapsis, la señal de una neurona a la siguiente da como resultado una respuesta mayor de lo que solía ser y viceversa. Hasta hace poco, se pensaba que la fuerza sináptica solo cambiaba en las sinapsis de las neuronas presinápticas activas. Ahora, los científicos de RIKEN tienendemostró que la verdad es más complicada y más interesante.
"Hemos encontrado un mecanismo activo que ayuda a aumentar la variación en la fuerza sináptica", explica el científico principal Yukiko Goda, "y sorprendentemente, proviene de los astrocitos, que anteriormente se pensaba que desempeñaban principalmente papeles pasivos en el cerebro".
Los astrocitos son un tipo de células gliales no neurales en el cerebro, a menudo descritas como células de apoyo para las neuronas. Si bien los estudios recientes han demostrado que podrían tener algunos efectos globales sobre la transmisión neuronal, el estudio de Goda muestra que pueden tener efectos muy localesa nivel de sinapsis individual.
Para examinar los efectos de la actividad de los astrocitos en la fuerza sináptica, el equipo primero estableció un cultivo de neuronas y astrocitos del hipocampo. Luego encontraron dos neuronas que se conectaban a una tercera neurona objetivo en una sinapsis separada, pero no estaban conectadas conentre sí, y examinó las fortalezas de las dos sinapsis en diferentes condiciones.
Se encontraron cambios esperados en la fuerza sináptica en una sinapsis cuando la neurona presináptica conectada a ella fue estimulada con pulsos eléctricos. Al mismo tiempo, descubrieron que esto a menudo iba acompañado de cambios en la otra sinapsis no estimulada.
Las pruebas mostraron que los cambios en estas "heterosinapsis" no estaban relacionados con la neurona postsináptica, sino que estaban bloqueados por un antagonista del receptor NMDA. Pruebas adicionales mostraron que el bloqueo de la actividad de los astrocitos también previno cambios en las heterosinapsis.
¿Pero qué sucede cuando las neuronas no están siendo estimuladas experimentalmente?
En este caso, descubrieron que el bloqueo de los receptores de NMDA de astrocitos por cualquiera de varios métodos causaba que las fuerzas sinápticas de las entradas convergentes en una neurona dada fueran más iguales, ya sea en cultivo o en cortes intactos del hipocampo. Como explica Goda, "descubrimos quela actividad de los astrocitos ayuda a mantener una variación normal de las fuerzas sinápticas, incluso cuando la estimulación inductora de plasticidad es fuerte ".
Comprender cómo los astrocitos regulan la fuerza sináptica, así como la importancia de este tipo de plasticidad no es solo académicamente importante.
"Como se cree que la disfunción sináptica desencadena o exacerba muchas enfermedades neurológicas, una comprensión más profunda de cómo se regula la comunicación sináptica ayudará a descubrir mecanismos de enfermedades y desarrollar tratamientos. Nuestro trabajo muestra que los astrocitos podrían ser un objetivo potencial de nuevas terapias".
"Nuestro próximo objetivo", continúa Goda, "es determinar el mecanismo de señalización preciso mediante el cual los astrocitos se dirigen a las presinapsis y si la comunicación entre los astrocitos también está involucrada en el control de la variabilidad de la sinapsis".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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