Detectan un enlace entre tipos de neuronas cerebrales clave en la conducta

29/05/2013 - E.P.

La vinculación de tipos neuronales específicos de comportamientos bien definidos ha demostrado ser extremadamente difícil

Decisiones cotidianas se apoyan en la región del cerebro de la corteza cingulada anterior (ACC), que forma parte de la corteza prefrontal. Los neurocientíficos del 'Cold Spring Harbor Laboratory' (CSHL), en Nueva York (Estados Unidos), han identificado elementos clave de este circuito que contribuyen a este tipo de decisiones en la ACC, según publica Nature.

El profesor Adam Kepecs, de CSHL, y su equipo son los primeros en vincular los tipos específicos de células cerebrales a un patrón de comportamiento alimentario determinado en modelos experimentales. El documento muestra que la actividad de dos tipos diferentes de neuronas inhibitorias, conocidas como somatostatina (SOM) y neuronas parvalbúminas (PV), tiene una fuerte correlación con el inicio y el final de un periodo de comportamiento de alimentación.

"Hay una gran brecha en nuestro conocimiento entre nuestra comprensión de tipos de neuronas en función de su ubicación física y su lugar en cualquier circuito neural y lo que realmente hacen estas neuronas durante el comportamiento", explica Kepecs.

Parte del problema es el desafío técnico de hacer estos estudios en modelos experimentales y la clave es un modelo desarrollado en el laboratorio de CSHL por profesor Z. Josh Huang. Este tiene una modificación genética que permite a los investigadores dirigirse a una población específica de neuronas con alguna proteína de interés.

El grupo de Kepecs, dirigido por los investigadores postdoctorales Duda Kvitsiani y Sachin Ranade, utiliza este modelo para marcar tipos específicos de neuronas en el ACC con una proteína activada por la luz, una técnica conocida como etiquetado optogenético. Cada vez que la luz brilló en el cerebro de los individuos del modelo, sólo el PV etiquetado y las neuronas SOM respondieron rápidamente con un pico en su actividad, lo que permitió a los científicos determinarlos a partir de la gran diversidad de la respuesta celular vista en cualquier determinado momento.

"El cerebro es complejo y continuamente activo, así que tiene sentido que estos dos tipos de interneuronas inhibitorias definan los límites de un comportamiento como la alimentación, abriendo y cerrando la puerta dentro de un circuito neuronal particular a través de los cambios en su actividad", afirma Kepecs.

Este es un avance importante, frente a un problema en la neurociencia conductual que los científicos llaman "el zoológico de respuesta cortical". Cuando los expertos registran la actividad neuronal en la corteza en el comportamiento y no saben desde qué tipo de neuronas se está registrando, se observa una desconcertante variedad de respuestas que llevan a la interpretación. Así, este hallazgo es relevante porque los tipos específicos de neuronas corticales que pueden estar vinculados a los aspectos específicos de comportamiento.