Un equipo de investigación de la Universidad de California, Riverside, descubrió que la exposición al sonido, no a la reducción del sonido, durante el desarrollo temprano de ratones diseñados para tener el Síndrome X Frágil, o FXS, restaura las propiedades moleculares, celulares y funcionales en elcorteza auditiva, el área del cerebro que procesa los sonidos.
Los resultados sugieren que facilitar la exposición a los sonidos durante la edad temprana puede restablecer la comunicación entre las células cerebrales que han sido alteradas por la mutación genética que conduce a FXS.
Causado por anormalidades genéticas, FXS, la causa hereditaria más común de discapacidad intelectual y autismo, afecta aproximadamente a 1 de cada 4,000 hombres y 1 de cada 6,000 mujeres. Aproximadamente 1 de cada 259 mujeres tiene FXS y podría transmitirlo a sus hijos. Niños, principalmenteniños, con FXS muestran discapacidades del neurodesarrollo y neuropsiquiátricas, incluida la hiperactividad.
Los seres humanos con FXS y otros trastornos del espectro autista, o ASD, son hipersensibles a los sonidos. De hecho, no es raro ver a personas que viven con FXS o ASD con frecuencia cierran los oídos o usan auriculares con cancelación de sonido. Algunos sonidos fuertes incluso pueden provocara las convulsiones en estos individuos.
"Nuestro estudio ha encontrado que criar ratones FXS en un entorno que limita el sonido conduce a anomalías aún más graves que en ratones FXS criados en un ruidoso vivero", dijo Iryna Ethell, profesora de ciencias biomédicas en la Facultad de Medicina, quiendirigió la investigación.
Los investigadores examinaron los cambios estructurales en la corteza auditiva de los ratones FXS a nivel celular y descubrieron que la reducción del sonido, o atenuación, conduce a una pérdida de neuronas inhibitorias en el cerebro. La pérdida de estas neuronas, que reducen el cerebroes probable que sea responsable de la hipersensibilidad en FXS. La exposición al sonido, por otro lado, restaura los niveles de estas neuronas y las respuestas cerebrales al rango normal.
"Quizás la exposición a los sonidos, en lugar del aislamiento, en el desarrollo temprano de las personas que viven con FXS es un mejor enfoque para tratar la hipersensibilidad", dijo Ethell.
El estudio, publicado en Neurobiología de la enfermedad , es el primero en mostrar los efectos beneficiosos de la exposición del desarrollo al tono puro en un modelo de ratón de FXS.
"Nuestros hallazgos proporcionan una base científica para el trabajo clínico futuro utilizando la exposición al sonido como terapia, además de medicamentos", dijo Ethell. "La sensibilidad en individuos con FXS y ASD no se limita al sonido. Otras modalidades sensoriales tienen efectos de evitación similares- como la luz, el tacto y el olfato. Por lo tanto, nuestros hallazgos pueden tener implicaciones más amplias para la exposición multisensorial ".
En un experimento, los investigadores colocaron ratones FXS en una caja de limitación de sonido cinco días después del nacimiento. Luego examinaron sus respuestas al sonido reducido mediante electrofisiología. También midieron los cambios anatómicos y bioquímicos en el cerebro cuando los ratones tenían 21 días de edadEn otro experimento, los investigadores colocaron diferentes ratones FXS en una caja similar cinco días después del nacimiento, pero los expusieron a un sonido fuerte. Luego realizaron un análisis similar en estos ratones cuando tenían 21 días de edad.
Los investigadores encontraron, inesperadamente, que la exposición de ratones FXS a presentaciones repetidas de un tono de 14 kilohercios a una tasa de repetición de 5 hertzios durante 24 horas al día desde que los ratones tenían nueve días hasta que tenían 21 días normalizó sus respuestaspara sonar y corregir los déficits observados en los ratones FXS.
"Estos efectos beneficiosos de la exposición al sonido fueron una sorpresa porque esperábamos que una reducción del sonido previniera la hiperreactividad y redujera la sensibilidad al sonido de los ratones FXS", dijo Ethell.
El estudio del laboratorio de Ethell, realizado en colaboración con los laboratorios de Khaleel Razak, profesor de psicología; y Devin Binder, profesor de ciencias biomédicas, recibió el apoyo de una subvención de tres años del Departamento de Defensa.
A continuación, los laboratorios identificarán propiedades beneficiosas específicas del sonido y examinarán si es útil combinar la exposición al sonido con un enfoque farmacológico.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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