Hay switch maestro del cerebro
columna: «se descubrió que...»
Y nuestros políticos lo han de tener apagado. Neurocientíficos del Children’s Hospital Boston han identificado en las células cerebrales el primer "suitch maestro" que regula la formación y mantenimiento de las sinapsis inhibitorias, esenciales para el apropiado funcionamiento del cerebro, publica la edición en línea de Nature correspondiente al 24 de este mes. Una sinapsis es la conexión por donde cruza un impulso nervioso entre las células cerebrales llamadas neuronas.
Hace poco más de un siglo, el español Santiago Ramón y Cajal descubrió que el tejido del cerebro, constituido por diversas células, no era continuo en las neuronas. En otros términos: las neuronas no se tocan. Formadas por un cuerpo, prolongaciones en forma de árbol, llamadas por eso dendritas (dendro: árbol en griego), y una prolongación más larga, o axón, dejan un espacio entre el axón de una neurona y la dendrita de la siguiente. Este conjunto que comunica dos células nerviosas se denomina sinapsis: es el área que recibe el estímulo nervioso, lo convierte en mensajeros químicos, los recibe en otra neurona y de nuevo los reconvierte a impulso eléctrico. Es un nanosuitch.
A la sinapsis, al final del axón, llega el impulso nervioso que así transporta una señal, allí debe saltar a la siguiente neurona; para eso estimula microvesículas llenas de sustancias químicas llamadas neurotransmisores; una vez soltados éstos, atraviesan hasta los receptores de la siguiente neurona y estimulan allí un nuevo impulso nervioso. Así es como nos llegan los colores, formas y olores de un perro, el dolor de una muela o la tristeza de un recuerdo: por estimulación eléctrica y química. Así baja también el impulso que mueve un músculo, ya sea voluntariamente, como al caminar, o involuntariamente, como en la digestión.
Pero las sinapsis no son simples conexiones: tienen funciones activas, pueden aumentar, disminuir o inhibir por completo el impulso que llega. Así es como nuestra atención selecciona y clasifica, agranda lo importante y relega lo superfluo. Hay sinapsis inhibitorias, tan esenciales como todas las demás, para el apropiado balance del cerebro. Sin ellas nos enloquecerían los ruidos, formas, colores, olores y tactos de una calle. Por ellas dejamos de ver lo habitual y logramos percibir lo insólito. Bien, los neurocientíficos les encontraron el apagador general: lo denominan Npas4, regula más de 200 genes que actúan de diversas maneras para calmar células sobre excitadas y así restaurar el balance que se desvía en algunos desórdenes neurológicos.
Al nacer, nuestro cerebro en rápido desarrollo se llena de sinapsis excitatorias, que tienden a hacer que las células nerviosas "disparen" y estimulen a sus vecinas. Pero si la excitación no es luego balanceada, puede producir epilepsia; enfermedades como autismo y esquizofrenia se han asociado con desbalances de la excitación y la inhibición. Las sinapsis inhibitorias son necesarias para comenzar y cerrar los periodos críticos, esas ventanas de rápido aprendizaje en la infancia temprana y en la adolescencia, cuando el cerebro es más plástico y capaz de reconectarse a sí mismo. Un ejemplo típico de "ventana" lo tenemos en el lenguaje: quien emigra a un país con otro idioma antes del inicio de la adolescencia, hablará el segundo idioma a la perfección. No si llega con más edad y la "ventana" cerrada, porque así el cerebro ya no es capaz de crear nuevas conexiones. Los hijos pueden oír lo mal que sus padres hablan el nuevo idioma.
El Npas4 activa o reprime el encendido de genes. Los investigadores, conducidos por Michael Greenberg, demostraron que tantos como 270 genes modifican su actividad cuando Npas4 es bloqueado en una célula, y su activación se asocia con la aparición de un mayor número de sinapsis inhibitorias en la superficie de la célula. El equipo luego demostró que Npas4 se activa con la propia actividad excitatoria de las sinapsis… un ciclo de retroalimentación. "La excitación enciende un programa que dice ‘esta célula se está excitando, necesitamos balancearla con inhibición’", explica Greenberg.
Finalmente, los investigadores criaron ratones sin Npas4 y encontraron evidencia de problemas neurológicos: eran ratones de aspecto ansioso, hiperactivos y con tendencia a sufrir convulsiones.
Greenberg y sus colegas tratan ahora de aprender más acerca de la amplia gama de genes que regula Npas4, cada uno de los cuales da claves acerca del desarrollo de sinapsis y revela nuevas posibilidades de tratamiento para desórdenes neurológicos. "Si tienes la mano sobre un factor de transcripción como Npas4, la nueva tecnología basada en el genoma te permite identificar cada meta del factor de transcripción", dice Greenberg. Una de ellas es el factor neurotrófico, que con sus colegas había demostrado previamente que regula la maduración y funcionamiento de las sinapsis inhibitorias. Contacto: James Newton.
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