Sabemos que los cambios estacionales en la cantidad de luz que recibimos pueden tener un impacto significativo en nosotros, como el trastorno afectivo estacional (SAD), por ejemplo. Pero ahora, los científicos han podido observar estos efectos hasta el nivel de las neuronas cerebrales.
En un nuevo estudio en ratones, se observó que las neuronas en el núcleo supraquiasmático (SCN, por sus siglas en inglés), el rastreador de tiempo de 24 horas del cerebro escondido dentro del hipotálamo, se coordinaron entre sí para adaptarse a diferentes longitudes de luz del día, con cambios en las células individuales, así como la red en su conjunto. Tanto la combinación como la expresión de neurotransmisores clave se alteraron en respuesta a la cantidad de luz cada día.
Ya sabemos que los cambios en el SCN pueden afectar el funcionamiento del núcleo paraventricular (PVN), la región del cerebro también dentro del hipotálamo que ayuda a controlar el estrés, el metabolismo, el sistema inmunológico, el crecimiento biológico y más. Ahora, los investigadores tienen un vínculo molecular entre la luz del día y nuestro comportamiento.
“Revelamos nuevas adaptaciones moleculares de la red SCN-PVN en respuesta a la duración del día para ajustar la función hipotalámica y el comportamiento diario”, dice la neurocientífica Alessandra Porcu de la Universidad de California en San Diego.
Tanto en ratones como en humanos, el SCN es parte de los mecanismos de cronometraje del cerebro, a cargo de los ritmos circadianos físicos, mentales y conductuales que siguen un patrón de 24 horas. El SCN está controlado por células fotosensibles especiales en la retina, que transmiten información sobre la luz disponible y la duración de cada día.
Lo que no está claro, y sobre lo que este estudio ofrece una visión importante, es cómo reacciona el pequeño grupo de aproximadamente 20 000 neuronas en el SCN en respuesta a los datos que llegan sobre la duración del día. Saber más sobre esto podría ser útil para tratar problemas de salud como SAD, así como otras condiciones en las que la luz se usa como opción de tratamiento.
Los investigadores pudieron identificar cambios en los neurotransmisores neuromedin S (NMS) y el polipéptido intestinal vasoactivo (VIP) en los ratones, que luego podrían manipularse para alterar la actividad de la red en el PVN. En otras palabras, nos estamos acercando a poder manejar nuestra reacción a más o menos luz del día.
“El nuevo hallazgo más impresionante de este estudio es que descubrimos cómo manipular artificialmente la actividad de neuronas SCN específicas e inducir con éxito la expresión de dopamina dentro de la red PVN hipotalámica”, dice el neurocientífico Davide Dulcis de la Universidad de California en San Diego.
Esta investigación aún se encuentra en una etapa inicial: aunque existen fuertes similitudes entre el cerebro del ratón y el cerebro humano, lo que hace que los ratones sean sujetos de prueba adecuados, queda por ver si las neuronas humanas funcionan exactamente de la misma manera. Pero basándose en investigaciones anteriores, los hallazgos tienen el potencial de brindarnos nuevas formas de tratar los trastornos neuronales mediante la terapia de luz. El equipo sugiere que el mecanismo que han descubierto también podría influir en nuestra ‘memoria’ de cuánta luz del día esperar a medida que cambian las estaciones.
El estudio es un ejemplo de cómo los científicos pueden profundizar, hasta el nivel de los mecanismos moleculares, utilizando descubrimientos que ya se han hecho. Uno de los próximos pasos será ver si los mismos mecanismos están funcionando en el cerebro humano.
“El cambio de neurotransmisores multisinápticos que mostramos en este estudio podría proporcionar el vínculo anatómico/funcional que media los cambios estacionales en el estado de ánimo y los efectos de la terapia de luz”, dice Porcu.
La investigación ha sido publicada en Science Advances.
Fuente: Science Alert.
