Investigación revela nuevos mecanismos moleculares que contribuyen a la plasticidad del cerebro adulto

Los hallazgos del equipo describen por primera vez los cambios que tienen lugar en el material genético de las neuronas excitadoras en el hipocampo de ratones adultos cuando se activan.

Un estudio internacional dirigido por investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) y el Consejo Nacional de Investigación de España (CSIC), ha revelado un nuevo análisis de los cambios en la organización del material genético de las neuronas que es desencadenado por la activación neuronal, tanto en un contexto patológico (epilepsia) como fisiológico (aprendizaje y creación de memoria).

Los cambios iniciados por la activación neural son más complejos y actúan en más niveles de lo que se creía hasta ahora. Algunos de estos cambios son estables y pueden detectarse incluso días después de la activación neural, como un tipo de memoria genética de activación pasada. El trabajo, realizado en roedores y publicado en la revista Nature Neuroscience, revela nuevos mecanismos moleculares que contribuyen a la plasticidad del cerebro adulto.

Estos hallazgos, llevados a cabo por un equipo internacional encabezado por el laboratorio de ángel Barco en el Instituto de Neurociencias UMH CSIC, describen por primera vez los cambios que tienen lugar en el material genético de las neuronas excitadoras en el hipocampo de ratones adultos cuando se activan . El propósito de este estudio fue aprender cómo la activación de una neurona cambia su propia respuesta futura. Según Barco, este proceso es un tipo de memoria celular que es esencial para la creación de recuerdos. Para hacerlo, han utilizado varias técnicas neurogenómicas que se han aplicado por primera vez en el cerebro intacto de un ratón.

Los investigadores querían saber qué sucede en una neurona que se activa cuando la persona está en un nuevo contexto. Según los investigadores, aprender este proceso es importante para la creación de memoria, pero es muy difícil abordarlo experimentalmente. Cuando la atención se enfoca en algo específico, se activa un grupo muy pequeño de neuronas distribuidas difusamente en el cerebro, lo que hace difícil seleccionarlas y ver qué sucede dentro.

En el experimento, los investigadores causaron una activación masiva de las neuronas del ratón, como sucede en un proceso epiléptico, y observaron los cambios que tienen lugar en la cromatina. La cromatina es la forma que adopta el ADN en el núcleo celular. Con lo que aprendieron en la simulación de epilepsia, los investigadores han confirmado los cambios que tienen lugar en una situación más mundana, como la activación de grupos de neuronas que tienen lugar en el cerebro de un ratón cuando exploran una nueva ubicación.

Estos cambios, llamados epigenéticos porque no afectan la información incluida en el material genético, sino su expresión, pueden modificar la expresión y la capacidad de respuesta futura de los genes involucrados en la función cognitiva a largo plazo o permanentemente, lo que representaría un tipo de memoria genómica.

Esta huella epigenética que permanece en la cromatina podría representar un sustrato adecuado para los cambios de comportamiento a largo plazo, que podrían participar en el establecimiento de recuerdos que influyan en la respuesta futura de las neuronas a los mismos estímulos que causaron el cambio o a diferentes. Además, algunos de estos cambios a largo plazo podrían estar relacionados con trastornos cerebrales como la epilepsia y la disfunción cognitiva.

Fuente: Asociación RUVID – Vía: News medical

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