El reportero de dos colores muestra que las neuronas colinérgicas activan la ISR para modular los niveles de dopamina

Usando un reportero viral de dos colores del estado de activación de la ISR, las NIC del estriado se distinguieron de otros tipos de células al mostrar una activación de la ISR en estado estacionario. La inhibición de ISR alteró la excitabilidad de CIN, invirtió el signo de la modulación de la dopamina de la tasa de activación de CIN y evocó la liberación de dopamina, y aumentó el vigor del movimiento en las tareas aprendidas. mAHP, posthiperpolarización media; AP, potencial de acción; DA, dopamina. Crédito: Ciencia (2021). DOI: 10.1126/science.abe1931

Un equipo de investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke, el Instituto de Tecnología de California, el Instituto Nacional de Salud Mental y el Colegio de Medicina de Baylor descubrió a través de un nuevo reportero que las neuronas colinérgicas participan en el estrés integrado respuesta (ISR) para modular los niveles de dopamina. En su artículo publicado en la revista Science, el grupo describe su estudio de la vía ISR utilizando el nuevo reportero y lo que aprendieron. Anna Ingebretson y Julia Lemos, de la Universidad de Minnesota, han publicado un artículo de Perspectives en la misma edición de la revista que describe la investigación actual sobre las interneuronas colinérgicas del cuerpo estriado y el trabajo del equipo en este nuevo esfuerzo.

Investigaciones anteriores han demostrado que el cuerpo estriado dorsal, situado en los ganglios basales, desempeña un papel en la planificación, el aprendizaje, el movimiento, el aprendizaje de recompensas y el proceso de elaboración y obtención de los objetivos deseados. Los ganglios basales y sus partes han sido objeto de mucha investigación en los últimos años debido a su participación en una amplia gama de actividades y porque se cree que sus problemas están relacionados con una gran cantidad de enfermedades importantes, incluida la enfermedad de Parkinson, el abuso de sustancias y depresión. En este nuevo esfuerzo, los investigadores buscaron aprender más sobre el cuerpo estriado dorsal y la vía de señalización ISRa que, según investigaciones anteriores, desempeña un papel importante en los problemas de homeostasis en los ganglios basales.

Para obtener una mejor perspectiva sobre el papel de ISR, los investigadores desarrollaron un reportero de dos colores que llamaron SPOTlight destinado a informar sobre los estados de activación de ISR. Su uso implicó la creación de un vector viral para hacer que diferentes tipos de neuronas respondieran de manera diferente a diferentes tipos de luz en ratones. Se usó para traducir proteínas fluorescentes rojas o verdes producidas debido a la señalización en el cerebro.

Investigaciones anteriores habían demostrado que las interneuronas colinérgicas constituyen menos del 2% de las neuronas en el cuerpo estriado dorsal, pero aún juegan un papel importante en la señalización en el ISR; se ha demostrado que dicha señalización da como resultado la producción del neurotransmisor acetilcolina. Usando SPOTlight, los investigadores pudieron ver que en los ratones, el ISR también necesitaba las interneuronas colinérgicas para mantener las propiedades relacionadas con el disparo neuronal y para regular una respuesta a la presencia de dopamina.

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La dopamina regula la sincronicidad en la actividad de las neuronas estriatales Más información: Ashley R. Helseth et al. Las neuronas colinérgicas activan constitutivamente la ISR para la modulación de la dopamina y el aprendizaje de habilidades en ratones, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abe1931

Anna E. Ingebretson et al. Un foco de atención en la escurridiza interneurona colinérgica del cuerpo estriado, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abi4907 Información de la revista: Science