MADRID, 30 Ago. (EUROPA PRESS) -
Las células cerebrales con la misma 'fecha de nacimiento' tienen más probabilidades de conectarse entre sí para formar circuitos de señalización cooperativos que llevan a cabo muchas funciones, incluido el almacenamiento de recuerdos, según un nuevo estudio publicado en la revista 'Nature Neuroscience'.
Dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York (Estados Unidos), el nuevo estudio sobre el cerebro de ratones en desarrollo en el útero descubrió que las células cerebrales (neuronas) con la misma fecha de nacimiento mostraban una conectividad y actividad distintas a lo largo de la vida adulta de los animales, tanto si estaban dormidos como despiertos.
Los resultados sugieren que la evolución aprovechó el nacimiento ordenado de las neuronas por día de gestación para formar microcircuitos localizados en el hipocampo, la región del cerebro que forma los recuerdos.
En lugar de intentar crear cada nuevo recuerdo desde cero, sugieren los investigadores, el cerebro podría aprovechar la formación escalonada de capas neuronales para establecer plantillas neuronales, como piezas de Lego, que hacen coincidir cada nueva experiencia con una plantilla existente a medida que se recuerda.
Estas reglas de ensamblaje de circuitos sugerirían que las células que nacen juntas tienen más probabilidades de codificar recuerdos juntos, y de fallar juntos, lo que podría implicar la fecha de nacimiento de las neuronas en enfermedades como el autismo y el Alzheimer, dicen los autores. Con los cambios en el número de células nacidas en diferentes días, el cerebro en desarrollo podría ser más vulnerable en algunos días de gestación a las infecciones virales, las toxinas o el alcohol.
"Los resultados de nuestro estudio sugieren que el día en que nace una neurona del hipocampo influye en gran medida tanto en el rendimiento de esa célula individual como en el modo en que las poblaciones de dichas células se comunican entre sí a lo largo de la vida", afirma el autor principal del estudio, el doctor Gyrgy Buzsáki, catedrático Biggs del Departamento de Neurociencia y Fisiología de la NYU Langone Health.
"Este trabajo puede remodelar la forma en que estudiamos los trastornos del neurodesarrollo, que tradicionalmente se han visto a través de una lente molecular o genética, en lugar de una lente de desarrollo", añade Buzsáki, también miembro de la facultad en el Instituto de Neurociencia de NYU Langone.
La innovación del estudio actual se basa en el seguimiento de la actividad de las neuronas de una determinada fecha de nacimiento hasta la edad adulta. Para lograrlo, los investigadores se basaron en una técnica que les permitió transferir ADN a las células que se estaban dividiendo en neuronas en el útero.
El ADN expresaba marcadores que etiquetaron las células cerebrales que habían nacido el mismo día, como un código de barras. Este método de etiquetado permitió a los investigadores estudiar estas neuronas en el animal adulto.
Utilizando una combinación de técnicas, el nuevo estudio descubrió que las neuronas de la misma fecha de nacimiento tienden a "codispararse" juntas, lo que se caracteriza por oscilaciones sincronizadas de sus cargas positivas y negativas, lo que les permite transmitir señales eléctricas de forma colectiva. Según los autores, una de las razones más probables de este fenómeno es que las neuronas con la misma fecha de nacimiento están conectadas a través de neuronas compartidas.
Trabajos anteriores habían demostrado que la actividad en el hipocampo puede describirse en términos de patrones de actividad neuronal colectiva durante la vigilia y el sueño. Durante el sueño, por ejemplo, cuando los recuerdos de cada día se consolidan para el almacenamiento de la memoria a largo plazo, las neuronas del hipocampo se involucran en una ráfaga cíclica de actividad llamada "onda aguda-aguda", llamada así por la forma que adopta cuando es captada gráficamente por el EEG, una tecnología que registra la actividad cerebral con electrodos.
"Nuestros resultados demuestran que las neuronas nacidas el mismo día forman parte de los mismos conjuntos cooperativos, participan en las mismas ondas agudas y representan los mismos recuerdos --afirma el primer autor, Roman Huszár, estudiante de posgrado en el laboratorio de Buzsáki--. Estas relaciones, y las plantillas preestablecidas que codifican, tienen una implicación clave para la función del hipocampo: el almacenamiento de un recuerdo sobre un lugar o evento".
De cara al futuro, el equipo planea experimentos adicionales para identificar los genes activos en las mismas neuronas de nacimiento en diferentes regiones del cerebro, y comprobar su papel en la formación de la memoria y el comportamiento.
