Cómo se ajustan los ritmos conductuales en el cerebro

Un esquema que resume los efectos causados por la deficiencia de transmisión GABAérgica de las neuronas de vasopresina en los ritmos circadianos en múltiples niveles. Sin la liberación de GABA de las neuronas de vasopresina, el patrón espaciotemporal de la transmisión GABAérgica se altera dentro del SCN. Tal alteración no perturba significativamente la organización espacio-temporal de los relojes moleculares medidos con la expresión del gen del reloj y el calcio intracelular, pero sí provoca un patrón bimodal aberrante del ritmo de disparo (actividad eléctrica) del SCN que puede conducir al aumento del intervalo entre la mañana y la mañana. actividades locomotoras nocturnas. Por lo tanto, la transmisión GABAérgica de las neuronas de vasopresina regula el ritmo de actividad neuronal del SCN para modular el momento en que los relojes moleculares del SCN permiten el comportamiento circadiano. Crédito: Universidad de Kanazawa

Nuestros cuerpos y comportamientos a menudo parecen tener sus propios ritmos. ¿Por qué vamos al baño todos los días a la misma hora? ¿Por qué nos sentimos mal si no podemos irnos a dormir a la hora adecuada? Los ritmos circadianos son una fuerza detrás de escena que da forma a muchos de nuestros comportamientos y nuestra salud. Michihiro Mieda y su equipo de la Universidad de Kanazawa en Japón están investigando cómo el centro de control del ritmo circadiano del cerebro regula el comportamiento.

Denominado núcleo superquiasmático, o SCN, el centro de control contiene muchos tipos de neuronas que transmiten señales usando la molécula GABA, pero se sabe poco acerca de cómo cada tipo contribuye a nuestros ritmos corporales. En su estudio más reciente, los investigadores se centraron en las neuronas GABA que producen arginina vasopresina, una hormona que regula la función renal y la presión arterial en el cuerpo, y que el equipo demostró recientemente que también está involucrada en la regulación del período de ritmos producidos por el SCN en el cerebro.

Para examinar la función de estas neuronas, y solo de estas neuronas, los investigadores primero crearon ratones en los que un gen necesario para la señalización de GABA entre neuronas se eliminó solo en las neuronas SCN productoras de vasopresina. «Eliminamos un gen que codifica una proteína que permite empaquetar el GABA antes de enviarlo a otras neuronas», explica Mieda. «Sin el empaque, ninguna de las neuronas de vasopresina podría enviar señales GABA».

Esto significa que estas neuronas ya no podrían comunicarse con el resto del centro de control del ritmo usando GABA. En la superficie, los resultados fueron simples. Los ratones mostraron períodos más largos de actividad, comenzando la actividad antes y terminando la actividad más tarde que los ratones de control. Entonces, la falta del gen de empaquetamiento en las neuronas interrumpió la señal del reloj molecular, ¿verdad? De hecho, la realidad no era tan simple. Un examen más detenido mostró que el reloj molecular progresa correctamente. Entonces, ¿qué estaba pasando?

Los investigadores usaron imágenes de calcio para examinar los ritmos del reloj dentro de las neuronas de vasopresina. Descubrieron que, si bien el ritmo de la actividad coincidía con el momento del comportamiento en los ratones de control, esta relación se vio alterada en los ratones cuya transmisión de GABA de las neuronas de vasopresina faltaba. Por el contrario, el ritmo de salida de SCN, es decir, la actividad eléctrica neuronal de SCN, en los ratones modificados tenía el mismo ritmo irregular que su comportamiento. «Nuestro estudio muestra que la señalización de GABA de las neuronas de vasopresina en el núcleo supraquiasmático ayuda a fijar el tiempo de comportamiento dentro de las limitaciones del reloj molecular», dice Mieda.

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El papel de las neuronas GABA en el reloj circadiano central Más información: Takashi Maejima et al, GABA de las neuronas de vasopresina regula el momento en que los relojes moleculares del núcleo supraquiasmático permiten el comportamiento circadiano , Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2010168118 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias

Proporcionado por la Universidad de Kanazawa Cita: Cómo se ajustan los ritmos conductuales en el brain (2021, 28 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-behavioral-rhythms-fine-tuned-brain.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.