Los científicos informan en neurona la función perdida de dos genes impide que los ratones de laboratorio infantiles desarrollen habilidades motoras a medida que maduran hasta convertirse en adultos. Los investigadores también sugieren en su estudio que las personas con ciertas discapacidades de desarrollo motor sean examinadas para ver si tienen formas mutantes de los mismos genes.
En un estudio publicado el 3 de mayo, los investigadores del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati y la Facultad de Medicina de la Universidad de la Ciudad de Nueva York muestran que los circuitos neuronales entre la región de la corteza motora del cerebro y la médula espinal no se reorganizaron adecuadamente en ratones en maduración.son parte de la red espinal cortical, que coordina la activación de los músculos de las extremidades.
Los investigadores criaron a los ratones para que carecieran de señalización molecular de la vía genética de Bax / Bak. Los investigadores demostraron en una variedad de experimentos cómo los objetivos moleculares aguas abajo de Bax / Bak son vitales para desarrollar conexiones apropiadamente sofisticadas entre la corteza motora, los circuitos espinales y el extensor opuesto /grupos de músculos flexores en los animales.
"Si se encuentran mutaciones en la vía Bax / Bak en pacientes humanos con discapacidades motoras del desarrollo, estos hallazgos podrían ser muy traslacionales a una posible aplicación médica", dijo Yutaka Yoshida, PhD, autora principal del estudio y miembro de la División de DesarrolloBiología en Cincinnati Children's. "Nuestro objetivo es que futuros estudios determinen si las interrupciones en la vía Bax / Bak están implicadas en algunas personas con discapacidades motoras calificadas y si también regula la reorganización de otros circuitos en el sistema nervioso central de los mamíferos".
Colaborando en el estudio con Yoshida fue John Martin, PhD, coautor principal de la Facultad de Medicina de la Universidad de la Ciudad de Nueva York, Departamento de Fisiología, Farmacología y Neurociencia.
Los investigadores enfatizan que debido a que el estudio se realizó con ratones, se requiere investigación adicional antes de que se pueda confirmar si los datos se aplican directamente a la salud humana.
Sin sincronización
Los mamíferos postnatales jóvenes, incluidos los bebés humanos, solo pueden realizar tareas motoras básicas no calificadas. Citando una serie de estudios previos sobre este punto, los autores del artículo actual escriben una razón para esto es que el circuito neural infantil está conectado para activar antagonistas oopuestos músculos al mismo tiempo.
A medida que los humanos y los mamíferos envejecen más allá de la infancia y tratan repetidamente de realizar movimientos hábiles, las conexiones del circuito neuronal entre la corteza motora del cerebro y la médula espinal se reorganizan. Las conexiones con la columna vertebral y los grupos musculares opuestos se vuelven más sofisticadas. Esto permite que el músculo antagonistapares para ser activados recíprocamente cuando ciertas tareas lo requieran.
Según Yoshida, se estima que un seis por ciento de los niños en todo el mundo padecen discapacidades motoras del desarrollo que afectan el control motor calificado. Un número significativo de estas personas mantienen un patrón inmaduro de coactivación de pares de músculos opuestos en la edad adulta, lo que impide movimientos hábiles y manualesdestreza.
Un trastorno de por vida es la dispraxia, también llamada trastorno de coordinación del desarrollo DCD. Según el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, la dispraxia del desarrollo se caracteriza por una capacidad deteriorada para planificar y realizar tareas sensoriales y motoras.
Las personas con el trastorno pueden parecer "fuera de sincronía" con su entorno y los síntomas pueden variar, incluyendo: equilibrio y coordinación deficientes, torpeza, problemas de visión, dificultades de percepción, problemas emocionales y de comportamiento, dificultad para leer, escribir y hablar,malas habilidades sociales, mala postura y mala memoria a corto plazo. Aunque las personas con el trastorno pueden tener una inteligencia promedio o superior a la media, pueden mover sus extremidades de forma inmadura.
Pruebas trans-sinápticas
Para explorar las conexiones entre las neuronas corticoespinales en la corteza motora y los músculos del cerebro del ratón, y para identificar las rutas genéticas involucradas en su desarrollo, los científicos en el neurona el estudio utilizó ensayos trans-sinápticos virales y electrofisiológicos. Esto les permitió observar y rastrear cómo se desarrollan estas conexiones en ratones maduros.
Yoshida y sus colegas señalan estudios anteriores que muestran que la formación inicial de circuitos motores prenatales está determinada genéticamente por los efectos de los factores de transcripción que activan y desactivan los genes en el centro de control de una célula, el núcleo.procesos que influyen en el desarrollo de fibras nunca, que transmiten impulsos.
El conocimiento es limitado sobre cómo se reorganizan los circuitos motores iniciales después del nacimiento para volverse más sofisticados en la edad adulta. Aún menos se sabe por qué esta organización no ocurre cuando los mamíferos maduran, según los investigadores.
Pero el rastreo trans-sináptico en el estudio actual destacó cómo la presencia de la señalización de Bax / Bak resultó en un circuito sofisticado a medida que los ratones maduraban. También desencadenó el desarrollo de circuitos que permitieron que los grupos musculares opuestos se activaran recíprocamente. La ausencia de Bax / Bakla señalización resultó en la formación continua de circuitos inapropiados que no permitieron la activación recíproca de estos músculos.
Pruebas de motor
En las pruebas motoras expertas que incluyeron ratones mutantes Bax / Bak adultos, los animales exhibieron una coactivación anormal de pares de músculos extensores y flexores opuestos. Aunque demostraron comportamientos normales de alcance y recuperación cuando se les administró comida para ratones, los ratones tenían déficits en el agarre experto.Los ratones que carecen de la señalización de la vía Bax / Bak también tuvieron dificultades para realizar pruebas de caminata en una barra de equilibrio y una rejilla metálica, medida por la cantidad de resbalones del pie.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico del Hospital de Niños de Cincinnati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :