El acoplamiento de señales entre la superred neurona-glia puede conducir a una mejor formación de memoria
El control optogenético del pH glial suprime o mejora la liberación glial de glutamato. Crédito: Ko Matsui
Los científicos de la Universidad de Tohoku han demostrado que los circuitos neuronales y gliales forman una superred débilmente acoplada dentro del cerebro. Se demostró que la activación de los receptores metabotrópicos de glutamato en las neuronas está influenciada en gran medida por el estado de las células gliales. Por lo tanto, el control artificial del estado glial podría utilizarse potencialmente para mejorar la función de memoria del cerebro.
Los hallazgos se detallaron en el Journal of Physiology.
Aunque las células gliales ocupan más de la mitad del cerebro, se pensaba que actuaban como un pegamento que simplemente llenaba el espacio entre las neuronas. Sin embargo, hallazgos recientes muestran que la concentración de iones intracelulares en la glía, como calcio y protones, puede fluctuar con el tiempo.
«Las células gliales parecen tener la capacidad de codificar información», dice el profesor Ko Matsui de el laboratorio de fisiología cerebral de la superred de la Universidad de Tohoku, quien dirigió la investigación. «Sin embargo, el papel de la capa adicional de señales codificadas en el circuito glial siempre ha sido un enigma».
Usando técnicas de electrofisiología de pinzamiento de parche en cortes cerebrales agudos de ratones, el Dr. Kaoru Beppu, Matsui y su equipo muestra que las células gliales en el cerebelo reaccionan al glutamato transmisor excitatorio liberado de las sinapsis de las neuronas. Las células gliales luego liberan glutamato adicional a cambio. Por lo tanto, estas células gliales funcionan efectivamente como amplificadores de señales excitatorias.
El glutamato adicional liberado de las células gliales activa de manera eficiente los receptores metabotrópicos de glutamato en las neuronas de Purkinje, esenciales para el aprendizaje motor del cerebelo. La cantidad de excitación directa fue controlada por el pH intracelular de las células gliales.
Células gliales en un cerebro de rata teñidas con un anticuerpo contra GFAP. Crédito: Laboratorio Orchinik, Universidad Estatal de Arizona, vía Wikipedia
«Dependiendo del estado de nuestra mente, la misma experiencia podría convertirse en un recuerdo duradero o desaparecer», dice Matsui. «Es posible que el pH de las células gliales en el momento de la experiencia pueda tener un papel fundamental en la formación de la memoria».
En este estudio, las proteínas sensibles a la luz se expresaron genéticamente en las células gliales para controlar su pH a voluntad. Tal tecnología optogenética sería difícil de aplicar en pacientes humanos. «Aunque llevaría mucho tiempo para el uso clínico, es posible imaginar un futuro en el que se diseñe una estrategia terapéutica dirigida a las células gliales para controlar su pH y mejorar la memoria para tratar la demencia», agregó Matsui.
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La investigación sobre la epilepsia se centró en los astrocitos Más información: Kaoru Beppu et al. Amplificación glial de señales sinápticas, The Journal of Physiology (2021). DOI: 10.1113/JP280857 Información de la revista: Journal of Physiology
Proporcionado por la Universidad de Tohoku Cita: El acoplamiento de señales entre la superred neurona-glia puede conducir a una mejor formación de la memoria (2021 , 24 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-coupling-neuron-glia-supernetwork-memory-formation.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.