Los humanos perdemos agudeza mental, un desafortunado efecto secundario del envejecimiento. Y para las personas con enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson, la pérdida de la función cognitiva, a menudo acompañada de trastornos del estado de ánimo como la ansiedad, es una experiencia desgarradora. Una forma de contrarrestar el deterioro cognitivo y la ansiedad sería estimular la creación de nuevas neuronas. Por primera vez, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte se han centrado en un tipo específico de neurona en ratones para aumentar la producción de células madre neurales y estimular la creación de nuevas neuronas adultas para afectar el comportamiento.
Dirigirse a estas células, como se informó en la revista Neurociencia de la naturaleza, recuperación de memoria modulada y comportamientos similares a la ansiedad alterados en ratones. Esencialmente, los científicos de la UNC impulsaron la actividad eléctrica entre las células del hipotálamo y el hipocampo para crear nuevas neuronas, un proceso importante llamado neurogénesis.
«Dirigirse a las neuronas hipotalámicas para mejorar la neurogénesis del hipocampo adulto no solo beneficiará las funciones cerebrales», dijo el autor principal Juan Song, PhD, profesor asociado de farmacología, «sino que también tiene el potencial para tratar los déficits cognitivos y afectivos asociados con varios trastornos cerebrales».
La mayoría de las neuronas que llevamos de por vida se crearon antes de que naciéramos y se organizan durante la primera infancia. Pero tal neurogénesis continúa en la edad adulta y durante toda la vida. De hecho, uno de los motivos del deterioro cognitivo y la ansiedad, e incluso de enfermedades como el Alzheimer, es la suspensión de la neurogénesis.
Song, miembro del Centro de Neurociencia de la UNC, ha estado estudiando la interacción detallada entre las células cerebrales que mantienen la neurogénesis avanzando. Sabía que la neurogénesis del hipocampo en adultos juega un papel fundamental en el procesamiento de la memoria y las emociones, y que la actividad del circuito neuronal (piense en la «actividad eléctrica») regula este proceso de una manera en constante cambio.
Lo que nadie sabía es si esta actividad del circuito neuronal podría manipularse para estimular la neurogénesis hasta tal punto que el efecto se vería como un cambio de comportamiento, como una mejor memoria o menos ansiedad.
Para ver el efecto de la modulación de la actividad neuronal, el laboratorio Song realizó experimentos dirigidos por los coautores Ya-Dong Li, PhD, y Yan-Jia Luo, PhD, ambos becarios posdoctorales. Usaron optogenética, esencialmente un método que usa luz para desencadenar actividad neuronal, en una pequeña estructura cerebral llamada núcleo supramamilar (SuM). El SuM está ubicado dentro de la región del hipotálamo del cerebro; ayuda a manejar las cosas desde la cognición hasta la locomoción y el sueño/vigilia.
Cuando los investigadores de Song estimularon crónicamente las neuronas SuM, descubrieron una fuerte promoción de la neurogénesis en múltiples etapas. Observaron una mayor producción de células madre neurales y la creación de nuevas neuronas nacidas en adultos con propiedades mejoradas. La estimulación optogenética de estas nuevas neuronas alteró la memoria y los comportamientos similares a la ansiedad.
«También mostramos que las neuronas SuM son muy sensibles cuando los ratones experimentaron cosas nuevas en su entorno», dijo Song. «De hecho, en un entorno nuevo, los ratones exigir estas células para la neurogénesis».
La neurogénesis hipocampal adulta deteriorada se correlaciona con muchos estados patológicos, como el envejecimiento, las enfermedades neurodegenerativas y los trastornos mentales. «Por lo tanto», agregó Song, «dirigirse a las neuronas hipotalámicas para mejorar la neurogénesis del hipocampo adulto no solo beneficiará las funciones cerebrales, sino que también tiene el potencial para tratar los déficits cognitivos y afectivos asociados con varios trastornos cerebrales».
Otros autores son Ze-Ka Chen, Luis Quintanilla y Libo Zhang en UNC-Chapel Hill; Yoan Cherasse y Michael Lazarus de la Universidad de Tsukuba, Japón; y Zhi-Li Huang de la Universidad de Fudan, China.
Esta investigación fue financiada a través de los Institutos Nacionales de Salud, la Asociación de Alzheimer y el Premio al Investigador Joven NARSAD de la Fundación de Investigación del Cerebro y el Comportamiento.
