Estudio revela neuronas responsables de detener rápidamente comportamientos y acciones
Crédito: CC0 Public Domain
Por primera vez en humanos, investigadores de Cedars-Sinai han identificado las neuronas responsables de cancelar comportamientos o acciones planeados, una habilidad altamente adaptativa que cuando se pierde , puede dar lugar a movimientos no deseados.
Conocidas como «neuronas de señal de alto», estas neuronas son fundamentales para impulsar a alguien a detener o cancelar una acción que ya ha iniciado.
«Todos hemos tenido la experiencia de estar sentados en un atasco de tráfico». detenerse y empezar a pisar el acelerador, pero luego darse cuenta de que el semáforo sigue en rojo y volver a pisar rápidamente el freno», dijo Ueli Rutishauser, Ph.D., profesor de Neurocirugía, Neurología y Ciencias Biomédicas en Cedars-Sinai y autor principal de el estudio publicado en línea en la revista revisada por pares Neuron. «Este primer estudio de este tipo en humanos identifica el proceso cerebral subyacente para detener las acciones, que aún no se comprende bien».
Los hallazgos, dijo Rutishauser, revelan que tales neuronas existen en un área del cerebro. llamado núcleo subtalámico, que es un objetivo de rutina para tratar la enfermedad de Parkinson con estimulación cerebral profunda.
Los pacientes con la enfermedad de Parkinson, un trastorno del sistema motor que afecta a casi 1 millón de personas en los EE. UU., sufren simultáneamente tanto de la incapacidad moverse y la incapacidad de controlar los movimientos excesivos. Esta mezcla paradójica de síntomas se ha atribuido durante mucho tiempo a la función desordenada en las regiones del cerebro que regulan la iniciación y la detención de los movimientos. Cómo ocurre este proceso y qué regiones del cerebro son responsables sigue siendo difícil de definir a pesar de años de intensa investigación.
Ahora, ha surgido una comprensión más clara.
Jim Gnadt, Ph. D., director de programa de la iniciativa NIH Brain Research through Advancing Innovative Technologies (BRAIN), que financió este proyecto, explicó que este estudio nos ayuda a comprender cómo está conectado el cerebro humano para realizar movimientos rápidos.
» Es igualmente importante que los sistemas motores diseñados para movimientos rápidos tengan un «control de parada» disponible en cualquier momento, como un cambio cognitivo en el plan, y también para mantener el cuerpo inmóvil cuando uno comienza a pensar en moverse, pero aún no lo ha hecho. «
Para hacer su descubrimiento, el equipo de investigación de Cedars-Sinai estudió a pacientes con enfermedad de Parkinson que se sometían a una cirugía cerebral para implantar un estimulador cerebral profundo, un procedimiento relativamente común para tratar la afección. Se colocaron electrodos en los ganglios basales, la parte del cerebro responsable del control motor, para apuntar con precisión al dispositivo mientras los pacientes estaban despiertos.
Los investigadores descubrieron que las neuronas en una parte de la región de los ganglios basales, el subtalámico el núcleo indicaba la necesidad de «detener» una acción ya iniciada. Estas neuronas respondieron muy rápidamente después de la aparición de la señal de parada.
«Este descubrimiento brinda la capacidad de apuntar con mayor precisión a los electrodos de estimulación cerebral profunda y, a cambio, apuntar a la función motora y evitar las neuronas de señal de parada», dijo Adam Mamelak, MD, profesor de Neurocirugía y coprimer autor del estudio.
Mamelak señala que muchos pacientes con enfermedad de Parkinson tienen problemas de impulsividad y la incapacidad de detener acciones inapropiadas. Como próximo paso, Mamelak y el equipo de investigación se basarán en este descubrimiento para investigar si estas neuronas también desempeñan un papel en estas formas más cognitivas de detenerse.
«Hay razones sólidas para creer que lo hacen, basado en literatura significativa que relaciona la incapacidad para detenerse con la impulsividad», dijo Mamelak. «Este descubrimiento permitirá investigar si las neuronas que descubrimos son los mecanismos comunes que vinculan los dos fenómenos».
Clayton Mosher, Ph.D., coautor del estudio y científico del proyecto en el El laboratorio de Rutishauser dice que, si bien durante mucho tiempo se planteó la hipótesis de que tales neuronas existen en un área particular del cerebro, tales neuronas nunca se habían observado «en acción» en humanos.
«Las neuronas de parada respondieron muy rápidamente después del inicio de la señal de parada en la pantalla, un requisito clave para poder suprimir una acción inminente», dijo Mosher. «Nuestro resultado es la primera demostración de una sola neurona en humanos de señales que probablemente son transportadas por esta vía en particular».
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Un estudio arroja luz sobre cómo las ‘neuronas de dopamina’ contribuyen a la formación de la memoria en humanos Más información: Clayton P. Mosher et al. Funciones distintas de las neuronas subtalámicas dorsales y ventrales en la selección y cancelación de acciones, Neuron (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2020.12.025 Información de la revista: Neuron
Proporcionado por Cedars-Sinai Medical Center Cita: El estudio revela que las neuronas son responsables de detener rápidamente los comportamientos , acciones (2021, 3 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-reveals-neurons-responsible-rapidly-behaviors.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.