Sin cabeza, muchos insectos seguir\u00e1n pataleando y retorci\u00e9ndose hasta que, finalmente, sin vida, sus movimientos se detendr\u00e1n por completo. Los cient\u00edficos saben desde hace alg\u00fan tiempo que la m\u00e9dula espinal es capaz de ejecutar movimientos de las extremidades m\u00e1s all\u00e1 de los espasmos reflejos, incluso hasta el punto de adaptarse para evitar est\u00edmulos desagradables.<\/p>\n\n\n\n
Nunca ha quedado claro c\u00f3mo sus neuronas “aprenden” nuevas respuestas sin la autorizaci\u00f3n del cerebro. Un estudio con ratones transg\u00e9nicos realizado por investigadores del VIB-Neuro-Electronics Research Flandes en B\u00e9lgica ha descubierto el papel de un gen espec\u00edfico expresado en los nervios espinales en la memorizaci\u00f3n de respuestas a amenazas potenciales.<\/p>\n\n\n\n
“Estos resultados no s\u00f3lo desaf\u00edan la noci\u00f3n predominante de que el aprendizaje motor y la memoria se limitan \u00fanicamente a los circuitos cerebrales, sino que demostramos que podemos manipular la memoria motora de la m\u00e9dula espinal, lo que tiene implicaciones para las terapias dise\u00f1adas para mejorar la recuperaci\u00f3n despu\u00e9s de un da\u00f1o en la m\u00e9dula espinal”, dice la neur\u00f3loga e investigadora principal Aya Takeoka.<\/p>\n\n\n\n
Si bien el cerebro tiene la \u00faltima palabra sobre la mayor\u00eda de las formas de movimiento, la m\u00e9dula espinal es m\u00e1s que una simple autopista para las se\u00f1ales nerviosas. Contiene poblaciones gen\u00e9ticamente diversas de neuronas capaces de moldearse para adaptarse a las necesidades individuales de locomoci\u00f3n o retirada del dolor a medida que el individuo se desarrolla.<\/p>\n\n\n\n
Por complejo que sea el \u00f3rgano, los nervios de la m\u00e9dula espinal se pueden dividir en t\u00e9rminos generales en dos categor\u00edas b\u00e1sicas: los que transportan informaci\u00f3n sensorial, llamados neuronas dorsales, y los tejidos que controlan las respuestas motoras, llamados neuronas ventrales. Dentro de cada clase, las neuronas inhibidoras act\u00faan como puertas de auge, afinando y coordinando sensaciones y movimientos en nombre del cerebro. C\u00f3mo estas distintas clasificaciones de tejido de la m\u00e9dula espinal trabajan juntas para aprender nuevas respuestas mucho despu\u00e9s de que los nervios se hayan bloqueado en su lugar ha sido una pregunta apremiante para los neur\u00f3logos que buscan formas de ayudar a los nervios da\u00f1ados a recuperarse.<\/p>\n\n\n\n
Takeoka y su equipo colocaron ratones con m\u00e9dula espinal seccionada en arneses que suspend\u00edan sus extremidades traseras en el aire, permiti\u00e9ndoles moverse libremente. Sin que sus cerebros enviaran y recibieran se\u00f1ales de sus patas traseras, todas las respuestas quedaron en manos de sus nervios espinales. Al estimular las patas de los animales de prueba con suaves descargas el\u00e9ctricas (una en momentos aleatorios, la otra solo en respuesta a una cantidad determinada de ca\u00edda de las piernas), los investigadores pudieron probar si la m\u00e9dula espinal pod\u00eda aprender a reaccionar ante un est\u00edmulo negativo.<\/p>\n\n\n\n
Cuando un rat\u00f3n aprendi\u00f3 a levantar sus patas traseras, el equipo cambi\u00f3 los roles de cada rat\u00f3n un d\u00eda despu\u00e9s, demostrando que las respuestas aprendidas no eran adaptaciones a corto plazo. Los nervios realmente hab\u00edan aprendido un nuevo truco. Luego, el equipo utiliz\u00f3 seis tipos diferentes de ratones gen\u00e9ticamente alterados para identificar los mecanismos probables que preservaron la memoria de la descarga el\u00e9ctrica en los nervios espinales.<\/p>\n\n\n\n
Excluyendo diferentes tipos de c\u00e9lulas nerviosas gen\u00e9ticamente distintas una por una, encontraron que aquellas con nervios bloqueados en la parte superior de la m\u00e9dula, especialmente aquellas que carec\u00edan de un gen Ptf1a funcional, eran incapaces de adaptarse a los choques. Entre aquellos que se hab\u00edan adaptado, desactivar Ptf1a no revirti\u00f3 lo que hab\u00edan aprendido.<\/p>\n\n\n\n
Pero la desactivaci\u00f3n de un segundo gen que codifica la prote\u00edna homeobox engrailed-1 (gen En1) en los nervios ventrales hacia la parte inferior de la m\u00e9dula espinal hizo que los ratones adaptados “olvidaran” c\u00f3mo responder a las descargas en pruebas de seguimiento un d\u00eda despu\u00e9s. Por otro lado, excitar artificialmente esos mismos nervios les devolv\u00eda la capacidad de recordar el reflejo. Desde un punto de vista m\u00e9dico, comprender c\u00f3mo nuestra m\u00e9dula espinal puede permanecer pl\u00e1stica durante toda la vida y continuar respondiendo a los cambios ambientales podr\u00eda inspirar nuevas investigaciones sobre tratamientos para el da\u00f1o del sistema nervioso en humanos.<\/p>\n\n\n\n
“Obtener informaci\u00f3n sobre el mecanismo subyacente es esencial si queremos comprender los fundamentos de la automaticidad del movimiento en personas sanas y utilizar este conocimiento para mejorar la recuperaci\u00f3n despu\u00e9s de una lesi\u00f3n de la m\u00e9dula espinal”, dice Takeoka.<\/p>\n\n\n\n
Esta investigaci\u00f3n fue publicada en Science Advances<\/a>.<\/p>\n\n\n\n