Investigadores prueban plasticidad estructural y funcional en sinapsis humanas

Usando imágenes de microscopía electrónica, los investigadores visualizan las espinas dendríticas (amarillo) con su aparato espinal (rojo) y los botones terminales de sinapsis (azul). Crédito: Andreas Vlachos

Los neurocientíficos están de acuerdo en que el cerebro de una persona cambia constantemente, se reconfigura y se adapta a los estímulos ambientales. Así es como los humanos aprenden cosas nuevas y crean recuerdos. Esta adaptabilidad y maleabilidad se llama plasticidad. «Los médicos han sospechado durante mucho tiempo que los procesos de remodelación también tienen lugar en los humanos en los puntos de contacto entre las células nerviosas, es decir, directamente en las sinapsis. Hasta ahora, sin embargo, tal adaptación coordinada de estructura y función solo podía demostrarse en experimentos con animales», dice. Prof. Dr. Andreas Vlachos del Instituto de Anatomía y Biología Celular de la Universidad de Friburgo.

Pero ahora Vlachos, junto con el Prof. Dr. Jrgen Beck, jefe del Departamento de Neurocirugía del Centro Médico Universitario de Freiburg, ha proporcionado evidencia experimental de la plasticidad sináptica en humanos. Además de Vlachos y Beck, el equipo de investigación está formado por el Dr. Maximilian Lenz, Pia Kruse y Amelie Eichler de la Universidad de Freiburg, el Dr. Jakob Strhle del Centro Médico Universitario de Freiburg y colegas de la Universidad Goethe de Frankfurt. Los resultados se presentaron en la revista científica eLife.

En los experimentos, el equipo investigó si las llamadas espinas dendríticas cambian cuando se exponen a un derivado de la vitamina A llamado ácido retónico. Las espinas dendríticas son las partes de la sinapsis que reciben, procesan y transmiten señales durante la comunicación entre neuronas. Como tales, juegan un papel crucial en la plasticidad del cerebro y se adaptan constantemente a la experiencia cotidiana. Por ejemplo, el aprendizaje puede cambiar el número y la forma de las espinas dendríticas. Sin embargo, también se encuentra una transformación en el número o la forma de las espinas en enfermedades como la depresión o la demencia.

La investigación demuestra que el ácido retinoico no solo aumenta el tamaño de las espinas dendríticas, sino que también fortalece su capacidad. para transmitir señales entre neuronas. «Hemos concluido a partir de nuestros resultados que los ácidos retinoicos son mensajeros importantes para la plasticidad sináptica en el cerebro humano. Por lo tanto, este hallazgo contribuye a la identificación de mecanismos clave de la plasticidad sináptica en el cerebro humano y podría respaldar el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para el cerebro. enfermedades, como la depresión», dice Vlachos.

Para demostrar experimentalmente que la plasticidad sináptica también existe en los humanos, los investigadores utilizan pequeñas muestras de la corteza cerebral humana, que deben extraerse obligatoriamente durante los procedimientos neuroquirúrgicos por razones terapéuticas. Luego, el tejido cerebral extraído se trató con ácido retinoico antes de analizar las propiedades funcionales y estructurales de las neuronas utilizando técnicas electrofisiológicas y microscópicas.

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Revelando los misterios del cerebro Más información: Maximilian Lenz et al, All-trans retinoic acid induce plasticidad sináptica en neuronas corticales humanas, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.63026 Información de la revista: eLife

Proporcionado por la Universidad de Freiburg Cita: Los investigadores prueban la plasticidad estructural y funcional en las sinapsis humanas (31 de marzo de 2021 ) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-funcional-plasticity-human-synapses.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.