Un estudio vincula la inhibición del tálamo en la adolescencia con anomalías corticales duraderas

Un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia ha informado de nuevas pruebas de que las anomalías cognitivas observadas en trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia pueden atribuirse a una actividad alterada en el tálamo durante la adolescencia, una ventana de tiempo de mayor vulnerabilidad a la esquizofrenia.

La investigación, publicada el 19 de mayo en la revista Neurociencia de la naturalezapromete una terapia más específica para la esquizofrenia y otros trastornos cerebrales donde la disfunción cognitiva está relacionada con la función alterada de la corteza prefrontal.

«Los déficits cognitivos son fundamentales para la esquizofrenia, pero los mecanismos subyacentes aún no están claros», dijo Christoph Kellendonk, Ph.D., profesor asociado de psiquiatría y farmacología molecular y terapéutica y autor principal del artículo. «Este estudio pone énfasis en el tálamo y su importancia durante la adolescencia en la regulación de la maduración del circuito de la corteza prefrontal. Esperamos que nuestros hallazgos inspiren estudios futuros para desentrañar las influencias de los núcleos talámicos en la corteza prefrontal y el control cognitivo, allanando el camino para un nuevo tratamiento opciones».

Anomalías cerebrales vistas temprano

La esquizofrenia, un trastorno cerebral incapacitante caracterizado por pensamientos delirantes y alucinaciones, generalmente se diagnostica en adultos jóvenes, con una edad promedio de inicio para los hombres entre finales de la adolescencia y principios de los 20 y para mujeres entre finales de los 20 y principios de los 30. La trayectoria de desarrollo anormal del cerebro parece establecerse durante el desarrollo, mucho antes de que aparezcan los síntomas clínicos de la enfermedad en la vida adulta temprana.

La corteza prefrontal, un área del cerebro responsable de las funciones ejecutivas, como la planificación, la memoria de trabajo y el control de los impulsos, se ha implicado durante mucho tiempo en la fisiopatología de la esquizofrenia. El tálamo es una estructura en el medio del cerebro que regula la función de la corteza prefrontal en el adulto. Sin embargo, su papel durante el desarrollo adolescente es esquivo.

Para probar cómo el desarrollo cortical puede ir mal en la enfermedad, Laura Benoit, primera autora y MD, Ph.D. estudiante de posgrado en Columbia, manipuló la actividad de las neuronas talámicas en el cerebro de ratones durante la adolescencia y examinó cómo afectaba la función de la corteza prefrontal más adelante en la vida.

Rescatar el deterioro cognitivo

Los científicos descubrieron que la inhibición talámica durante la adolescencia condujo a déficits en los adultos en el cambio de conjuntos atencionales, una forma de flexibilidad cognitiva que se ve afectada en las personas con esquizofrenia. Sorprendentemente, la excitación del tálamo durante la edad adulta revirtió el déficit cognitivo en ratones con función cortical alterada en el desarrollo.

«Esto demuestra que, incluso en un cerebro con alteraciones del desarrollo, potenciar la función talámica aún puede salvar las deficiencias cognitivas», dijo Sarah Canetta, Ph.D., profesora asistente en psiquiatría, quien codirigió el estudio con el Dr. Kellendonk y Alexander Harris, MD, Ph.D., Profesor Asistente en Psiquiatría. «Nuestros hallazgos en el ratón sugieren un marco de desarrollo neurológico en el que el tálamo juega un papel importante en la configuración de la maduración de la corteza prefrontal. Tiene relevancia traslacional, particularmente para la esquizofrenia, y propone una estrategia de tratamiento para mejorar la cognición en humanos».

El estudio, «La inhibición talámica adolescente conduce a deficiencias duraderas en la esquizofrenia», se realizó en colaboración con el Centro de Neurociencia Teórica del Instituto Zuckerman Mind Brain Behavior de Columbia. Stefano Fusi, Ph.D., profesor de neurociencia e investigador principal, y Lorenzo Posani, científico investigador postdoctoral, contribuyeron a la investigación.