Los científicos que estudian el aprendizaje en ratones han encontrado inadvertidamente ‘neuronas zombi’ en el cerebro: no monstruos carnívoros que propagan virus, sino células que dejan de interactuar normalmente aunque estén funcionalmente vivas. Es más, arrojan nueva luz sobre los procesos de aprendizaje en el cerebro. Un equipo de Portugal descubrió las células como parte de una investigación sobre cómo una parte del cerebro llamada cerebelo aprende del entorno que nos rodea.
El cerebelo procesa información sensorial relacionada con los movimientos motores. Nos ayuda a caminar por una calle llena de gente, o a coger una bebida sin derramarla, y también es importante para aprender: así, si chocamos con algo, sabemos cómo afinar nuestro movimiento para evitarlo la próxima vez. Exactamente cómo ocurre ese aprendizaje fue el tema de este nuevo estudio. Utilizando la optogenética, donde las células son manipuladas por la luz, junto con tareas de aprendizaje realizadas por ratones, los investigadores pudieron mostrar el papel clave de ciertas entradas del cerebelo llamadas fibras trepadoras.
“Después de estimular constantemente las fibras trepadoras durante la presentación de una señal visual, los ratones aprendieron a parpadear en respuesta a esa señal, incluso en ausencia de estimulación”, dice la neurocientífica Tatiana Silva, del Centro Champalimaud para lo Desconocido.
“Esto demostró que estas fibras son suficientes para impulsar este tipo de aprendizaje asociativo”.
Durante mucho tiempo se pensó que las fibras trepadoras estaban de alguna manera involucradas en el aprendizaje, y esta es una evidencia más que podría aclarar parte de la confusión y controversia en torno a su papel. Otros tipos de células cerebrales manipuladas de la misma manera no tuvieron el mismo efecto en la capacidad de aprendizaje de los ratones.
Entonces los investigadores notaron el efecto de las neuronas zombies. La introducción de la proteína sensible a la luz canalrodopsina-2 (ChR2) como parte de la manipulación optogenética esencialmente había zombificado las células de fibras trepadoras.
Es decir, estaban vivos en el sentido de que todavía estaban activos y funcionando como lo harían normalmente las neuronas, pero esos mensajes no se transmitían. De alguna manera se habían desconectado de otros circuitos neuronales, impidiendo que los ratones pudieran aprender.
“Resultó que la introducción de ChR2 en las fibras trepadoras alteró sus propiedades naturales, impidiéndoles responder adecuadamente a estímulos sensoriales estándar como las bocanadas de aire”, dice la neurocientífica Megan Carey del Centro Champalimaud para lo Desconocido.
“Esto, a su vez, bloqueó completamente la capacidad de aprendizaje de los animales”.
Ahora tenemos una idea mucho más precisa de cómo funciona el aprendizaje en el cerebelo. Dadas las similitudes entre los cerebros de ratón y humano, es razonable suponer que están en funcionamiento los mismos procesos.
La ciencia del cerebro y todo lo que tiene que aprender a hacer sigue fascinando. Es aún más impresionante si consideramos cómo se adapta y cambia con el tiempo y, por supuesto, saber más sobre él también nos ayuda a protegerlo.
“Estos resultados constituyen la evidencia más convincente hasta la fecha de que las señales de las fibras trepadoras son esenciales para el aprendizaje asociativo del cerebelo”, dice Carey.
“Nuestros próximos pasos implican comprender por qué la expresión de ChR2 conduce a la ‘zombificación’ de las neuronas y determinar si nuestros hallazgos se extienden a otras formas de aprendizaje cerebeloso”.
La investigación ha sido publicada en Nature Neuroscience.
Fuente: Science Alert.
