Un nuevo circuito neuronal de intestino a cerebro establece el nervio vago como un componente esencial del sistema cerebral que regula la recompensa y la motivación, según una investigación realizada en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai y publicada el 20 de septiembre en la revista Celda . El estudio proporciona un vínculo concreto entre los órganos viscerales y la función cerebral, especialmente en lo que respecta a la recompensa, y puede ayudar a informar nuevos objetivos para la terapia de estimulación vagal, particularmente para los trastornos alimentarios y emocionales.
Investigaciones previas establecieron el intestino como un importante regulador de los estados motivacionales y emocionales, pero hasta ahora, los circuitos neuronales intestinales relevantes del cerebro seguían siendo esquivos. El nervio vago, el más largo de los nervios craneales, contiene fibras motoras y sensoriales y pasa a través delcuello y tórax hasta el abdomen. Tradicionalmente, los científicos creían que el nervio mediaba exclusivamente funciones supresoras como la plenitud y las náuseas; en contraste, se pensaba que las hormonas circulantes, en lugar de la transmisión vagal, transmitían señales de recompensa desde el intestino al cerebro.
"Nuestro estudio revela, por primera vez, la existencia de una población neuronal de 'neuronas de recompensa' en medio de las células sensoriales de la rama derecha del nervio vago", dice Ivan de Araujo, DPhil, Facultad Senior en el Departamento deNeurociencia en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai y autor principal del artículo. "Nos centramos en desafiar la visión tradicional de que el nervio vago no está relacionado con la motivación y el placer y descubrimos que la estimulación del nervio, específicamente su rama intestinal superior,es suficiente para excitar fuertemente las neuronas de recompensa que se encuentran en el interior del cerebro ".
Las ramas del nervio vago están intrincadamente entremezcladas, lo que hace que sea extremadamente difícil manipular cada órgano por separado. Para abordar este desafío, el equipo de investigación empleó una combinación de herramientas moleculares liberadas por virus que les permitieron dirigirse exclusivamente a las neuronas sensoriales vagales conectadas ael estómago y el intestino superior
Específicamente, los investigadores combinaron diferentes virus que transportan herramientas moleculares de una manera que les permitió activar ópticamente las neuronas vagales conectadas al intestino, mientras que las neuronas vagales que conducen a otros órganos permanecieron mudas. El enfoque, una técnica de vanguardia conocida comoLa "optogenética" permite a los investigadores utilizar la luz para manipular la actividad de un conjunto preestablecido de neuronas.
El estudio reveló que las neuronas de recompensa recientemente identificadas del nervio vago derecho operan bajo las mismas restricciones atribuidas a las neuronas de recompensa del sistema nervioso central, lo que significa que vinculan las células sensoriales periféricas a las poblaciones de neuronas de recompensa previamente mapeadas en el cerebro., las neuronas del vago izquierdo se asociaron con la saciedad, pero no con la recompensa. Los estudios anatómicos del equipo de investigación también revelaron, por primera vez, que las ramas vagales derecha e izquierda ascienden asimétricamente en el sistema nervioso central.
"Nos sorprendió saber que solo la rama vagal derecha eventualmente contacta las neuronas de recompensa que contienen dopamina en el tronco encefálico", explicó Wenfei Han, MD, PhD, Profesor Asistente de Neurociencia en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai y el plomoautor del estudio La dopamina es un transmisor neuronal que se sabe que es esencial para la recompensa y la motivación.
El descubrimiento de las neuronas vagales gastrointestinales derechas como transportadoras de señales de recompensa al cerebro abre oportunidades para objetivos de estimulación nuevos y más específicos que pueden aumentar la eficacia de la terapia de estimulación del nervio vago, un tratamiento que implica administrar impulsos eléctricos al nervio vago, parapacientes que sufren trastornos emocionales y alimenticios.
Los investigadores del Laboratorio John B. Pierce, la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, la Universidad de Duke y la Universidad de São Paulo contribuyeron a este estudio.
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Materiales proporcionado por El Hospital Mount Sinai / Escuela de Medicina Mount Sinai . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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