Los reci\u00e9n nacidos necesitan almacenar grandes cantidades de informaci\u00f3n nueva r\u00e1pidamente a medida que aprenden a navegar por el mundo. Se cree que las sinapsis silenciosas, las conexiones inmaduras entre neuronas que a\u00fan no tienen actividad de neurotransmisores, son el hardware que permite que este r\u00e1pido almacenamiento de informaci\u00f3n ocurra temprano en la vida.<\/p>\n\n\n\n
Descubiertas por primera vez hace d\u00e9cadas en ratones reci\u00e9n nacidos, se pensaba que estas intersecciones neurol\u00f3gicas potenciales desaparec\u00edan a medida que los animales envejec\u00edan. Un estudio reciente realizado por investigadores del MIT en los EE. UU. descubri\u00f3 que este acto de desaparici\u00f3n podr\u00eda no ser tan extremo como se supon\u00eda inicialmente.<\/p>\n\n\n\n
El equipo no se hab\u00eda propuesto analizar espec\u00edficamente estas posibles conexiones. M\u00e1s bien, continuaron con el trabajo previo sobre la ubicaci\u00f3n de las extensiones de las c\u00e9lulas nerviosas llamadas dendritas.<\/p>\n\n\n\n
Obtuvieron un poco m\u00e1s de lo que esperaban. No solo capturaron im\u00e1genes de las dendritas, sino tambi\u00e9n innumerables peque\u00f1as protuberancias similares a hilos que emergen de ellas llamadas filopodios.<\/p>\n\n\n\n
“Lo primero que vimos, que fue s\u00faper extra\u00f1o y no esper\u00e1bamos, fue que hab\u00eda filopodios por todas partes”, dice el neurocient\u00edfico del MIT Mark Harnett, autor principal del art\u00edculo.<\/p>\n\n\n\n
Por lo general, oculto en el resplandor de la fluorescencia utilizada para iluminar la c\u00e9lula para obtener im\u00e1genes, los investigadores utilizaron una t\u00e9cnica de imagen especial desarrollada el a\u00f1o pasado llamada an\u00e1lisis ampliado del proteoma que conserva el ep\u00edtopo (eMAP). Este nuevo proceso de obtenci\u00f3n de im\u00e1genes utiliza un gel para ayudar a fijar estructuras celulares y prote\u00ednas delicadas en su lugar, lo que permite a los investigadores estudiarlas mejor a medida que se manipulan los tejidos.<\/p>\n\n\n\n
Se insertaron virus que expresaban una prote\u00edna fluorescente verde en dos ratones adultos machos y dos hembras, para ayudar a iluminar los tejidos relevantes para la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes. Posteriormente, se diseccion\u00f3 su corteza visual primaria y se dividi\u00f3 en rodajas de un mil\u00edmetro antes de incubarse en la soluci\u00f3n de mon\u00f3mero de hidrogel eMAP y montarse entre portaobjetos de vidrio. Esto le da tiempo a la soluci\u00f3n eMAP para consolidar la estructura celular en su lugar, lo que permiti\u00f3 a los investigadores tomar im\u00e1genes de s\u00faper alta resoluci\u00f3n de las dendritas fluorescentes. Armados con las im\u00e1genes ampliadas de 2234 protuberancias dendr\u00edticas, los investigadores pudieron ver, por primera vez, que los cerebros de ratones adultos ten\u00edan concentraciones de filopedia nunca antes vistas en ratones adultos.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, muchas de las estructuras ten\u00edan solo uno de los dos receptores de neurotransmisores que se esperaban de una sinapsis madura y funcional. Sin el segundo, eran efectivamente uniones ‘silenciosas’ entre neuronas. A continuaci\u00f3n, los investigadores preguntaron si se pod\u00edan activar las sinapsis silenciosas de los adultos.<\/p>\n\n\n\n
Demostraron que esto era posible liberando el neurotransmisor glutamato en las puntas de los hilos de filopodios y produciendo una peque\u00f1a corriente el\u00e9ctrica diez milisegundos despu\u00e9s. Este procedimiento ‘dessilenci\u00f3’ las sinapsis en cuesti\u00f3n de minutos, estimulando la acumulaci\u00f3n de los receptores faltantes y permitiendo que los filopodios formaran una conexi\u00f3n con las fibras nerviosas vecinas. Estos receptores suelen estar bloqueados por iones de magnesio, pero la corriente los libera, lo que permite que los filopodios reciban un mensaje de otra neurona.<\/p>\n\n\n\n
Fue mucho m\u00e1s f\u00e1cil activar sinapsis silenciosas que cambiar la actividad de las espinas dendr\u00edticas en una neurona madura, encontr\u00f3 el equipo. Los investigadores ahora est\u00e1n investigando si existen sinapsis silenciosas en el tejido cerebral humano adulto.<\/p>\n\n\n\n
“Este documento es, hasta donde yo s\u00e9, la primera evidencia real de que as\u00ed es como funciona realmente en el cerebro de un mam\u00edfero”, dice Harnett.<\/p>\n\n\n\n
“Los filopodios permiten que un sistema de memoria sea tanto flexible como robusto. Se necesita flexibilidad para adquirir nueva informaci\u00f3n, pero tambi\u00e9n se necesita estabilidad para retener la informaci\u00f3n importante”.<\/p>\n\n\n\n
Este art\u00edculo fue publicado en Nature<\/a>.<\/p>\n\n\n\n