Cómo la serotonina equilibra la comunicación dentro del cerebro
Dirk Jancke. Crédito: RUB, Kramer
El cerebro se dedica constantemente al pensamiento. Estas comunicaciones internas también suelen ser bombardeadas con eventos sensoriales externos. Por lo tanto, el impacto de los dos procesos neuronales debe ajustarse permanentemente para evitar su desequilibrio. Un equipo de científicos de la Ruhr-Universitt Bochum (RUB) ha revelado ahora el papel del neurotransmisor serotonina en este mecanismo. Descubrieron que distintos tipos de receptores serotoninérgicos controlan la ganancia de ambos flujos de información de manera separable. Sus hallazgos pueden facilitar nuevos conceptos de diagnóstico y terapias para los trastornos neuronales relacionados con el mal funcionamiento del sistema de la serotonina. El estudio se publica en línea en la revista de acceso abierto eLife el 7 de abril de 2020.
Impacto en diferentes flujos de información en el cerebro
Dr. Dirk Jancke, director del Grupo de Imágenes Ópticas del Instituto de Cómputo Neural, dice: «Imagínese sentarse con su familia a cenar y un acalorado debate sobre cómo organizar adecuadamente algunos asuntos internos. De repente, el teléfono comienza a sonar; usted está respondiendo mientras la conversación familiar continúa. Para entender correctamente a la persona que llama, la multitud en la parte de atrás debe hablar más bajo o la persona que llama debe hablar más alto. Por lo tanto, el volumen de cada conversación de fondo interna y llamada externa debe ser correctamente ajustada para garantizar una transferencia de información separable y sin interferencias». Como en esta anécdota, procesos cerebrales comparables involucran a la serotonina.
La serotonina es un neurotransmisor del sistema nervioso central, comúnmente llamado «hormona feliz» porque contribuye a cambios en el estado del cerebro y a menudo se asocia con efectos sobre estado animico. El estudio del equipo de RUB ahora demuestra que la serotonina también participa en la escala de la entrada sensorial actual y las señales cerebrales en curso.
Controlando la liberación neuronal de serotonina con luz
Los neurocientíficos de RUB descubrieron la mecanismos subyacentes en experimentos que investigaron el procesamiento cortical de la información visual. Para su estudio, utilizaron ratones modificados genéticamente en los que la luz podía controlar la liberación de serotonina. Esta línea de ratón fue desarrollada por el grupo del profesor Stefan Herlitze, Departamento de Zoología General y Neurobiología, para permitir la activación específica de neuronas serotoninérgicas mediante una fibra de luz implantada.
Combinando esta técnica con imágenes ópticas, el equipo de RUB encontró que el aumento de los niveles de serotonina en el cerebro visual conduce a la supresión simultánea de la actividad en curso y la actividad evocada por los estímulos visuales. Dos tipos de receptores jugaron un papel importante distinto aquí. «Esto nos sorprendió, porque ambos receptores no solo se coexpresan en neuronas específicas, sino que también se distribuyen ampliamente en diferentes tipos de células en el cerebro», dice Zohre Azimi, primer autor del estudio.
La acción separable de estos receptores permite distintas modulaciones de la información que transporta la comunicación cerebral interna y las señales sensoriales evocadas. Los niveles bajos de serotonina, como suelen ocurrir durante el sueño nocturno, favorecen la comunicación cerebral interna y, por lo tanto, pueden promover funciones importantes del sueño. «La disfunción en la interacción de estos receptores, por otro lado, alberga el riesgo de un énfasis excesivo en los canales de información impulsados interna o externamente», dice Jancke. Por ejemplo, las distribuciones irregulares del receptor 5-HT causadas por una predisposición genética pueden manifestarse en una percepción desequilibrada del mundo interior y exterior, similar a lo que se ve en los cuadros clínicos de depresión y autismo.
Los científicos esperan que sus hallazgos contribuir a una mejor comprensión de cómo la serotonina afecta los procesos cerebrales fundamentales. A su vez, su estudio puede desencadenar futuras investigaciones en el desarrollo de fármacos específicos de receptores que beneficien a los pacientes con enfermedades psiquiátricas relacionadas con la serotonina.
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Los científicos pretenden aprender cómo la serotonina modula el comportamiento Más información: Zohre Azimi et al. Control de ganancia separable de la actividad en curso y evocada en la corteza visual por entrada serotoninérgica, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.53552 Información del diario: eLife
Proporcionado por Ruhr-Universitaet-Bochum Cita: Cómo la serotonina equilibra la comunicación dentro del cerebro (2020, 7 de abril ) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-serotonin-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.