Estudio de plasticidad cerebral: la oxitocina impulsa el desarrollo de conexiones neuronales en neuronas adultas

Aprender una nueva tarea, dominar un instrumento musical o ser capaz de adaptarse al entorno en constante cambio son posibles gracias a la plasticidad del cerebro, o su capacidad de modificarse a sí mismo reorganizando las redes neuronales existentes y formando otras nuevas para adquirir nuevas propiedades funcionales. Esto también ayuda a que los circuitos neuronales se mantengan sanos, robustos y estables.

Para comprender mejor la plasticidad del cerebro, un equipo de investigadores del Baylor College of Medicine y del Texas Children’ Hospital utilizó modelos de ratón para investigar cómo las células cerebrales establecen conexiones con las nuevas neuronas que nacen en el cerebro de los adultos. Sus hallazgos, publicados en la revista Genes y desarrollono solo amplían nuestra comprensión de la plasticidad cerebral, sino que también abren nuevas posibilidades para tratar ciertos trastornos del neurodesarrollo y reparar circuitos dañados en el futuro.

«En este estudio, queríamos identificar nuevas moléculas que ayuden a las nuevas neuronas a construir conexiones en el cerebro», dijo el autor correspondiente, el Dr. Benjamin R. Arenkiel, profesor de genética molecular y humana y neurociencia en Baylor y el Instituto de Investigación Neurológica Duncan en Texas. Para niños.

«Trabajamos con el bulbo olfativo, la parte del cerebro que está involucrada en el sentido del olfato. En ratones, el bulbo olfativo es un área sensorial altamente plástica y tiene una capacidad notable para mantener la plasticidad en la edad adulta a través de la integración continua de adultos- neuronas nacidas. Descubrimos que la oxitocina, un péptido o proteína corta, producida en el cerebro, impulsa eventos que contribuyen a la plasticidad del circuito neuronal».

Los investigadores descubrieron que los niveles de oxitocina aumentan en el bulbo olfativo, alcanzando su punto máximo en el momento en que las nuevas neuronas se incorporan a las redes neuronales.

Utilizando el etiquetado viral, la microscopía confocal y la secuenciación de ARN específica de tipo celular, el equipo descubrió que la oxitocina desencadena una vía de señalización, una serie de eventos moleculares dentro de las células, que promueve la maduración de las sinapsis, es decir, las conexiones de recién integrado nacido adulto neuronas Cuando los investigadores eliminaron el receptor de oxitocina, las células tenían sinapsis poco desarrolladas y una función deteriorada.

«Es importante destacar que descubrimos que la maduración de la sinapsis se produce al regular el desarrollo morfológico de las células y la expresión de una serie de proteínas estructurales», dijo Arenkiel, becario MacNair en Baylor.

«El aspecto más emocionante de este estudio es que nuestros hallazgos sugieren que la oxitocina impulsa el desarrollo y la integración sináptica de nuevas neuronas dentro del cerebro adulto, lo que contribuye directamente a la adaptabilidad y la plasticidad del circuito», dijo el primer autor Brandon T. Pekarek, estudiante graduado de investigación. asistente en el laboratorio de Arenkiel.

Los hallazgos, que son relevantes para todos los mamíferos, incluidos los humanos, abren nuevas posibilidades para mejorar las condiciones neurológicas. «La oxitocina normalmente está presente en nuestro cerebro, por lo que si entendemos cómo encenderla, apagarla o movilizarla, podemos ayudar a mantener saludables las conexiones de nuestro circuito al promover el crecimiento de las conexiones subdesarrolladas o fortalecer las nuevas», dijo Arenkiel. «Nuestros hallazgos también sugieren que la oxitocina podría promover el crecimiento de nuevas neuronas para reparar el tejido dañado. Se necesitan más estudios para explorar estas posibilidades».