How Experience Shapes Adult Neurogenesis
Neuronas granulares en el giro dentado del ratónWIKIMEDIA, AVILA, J. Las células recién creadas en el cerebro de los ratones adoptan una morfología y una conectividad más complejas cuando los animales se encuentran con un entorno inusual que si sus experiencias son el típico. Los investigadores ahora han descubierto cómo sucede eso. Según un estudio publicado hoy (27 de octubre) en Science, un tipo particular de célula, llamada interneurona, en el hipocampo procesa a los animales’ experimenta y, posteriormente, da forma a las neuronas recién formadas.
“Sabíamos que la experiencia da forma a la maduración de estas nuevas neuronas, pero lo que hace este artículo es establecer el circuito completo a través del cual eso sucede” dijo Heather Cameron, neurocientífica del Instituto Nacional de Salud Mental en Bethesda que no participó en el trabajo. “Es’un trabajo muy bien hecho porque van paso a paso y muestran todas las células que están involucradas y cómo’re…
La mayoría de las células en el adulto El cerebro de los mamíferos es maduro y no se divide, pero en algunas regiones, incluida una zona del hipocampo llamada giro dentado, se produce la neurogénesis. Se cree que el giro dentado está involucrado en la formación de nuevos recuerdos. En ratones, por ejemplo, explorar nuevos entornos activa eléctricamente la circunvolución dentada y puede afectar la producción, maduración y supervivencia de las células recién nacidas. Ahora, Alejandro Schinder y su equipo del Instituto Leloir en Buenos Aires, Argentina, han investigado el proceso en detalle.
Las neuronas del giro dentado recién nacido, que se denominan células granulares, tardan seis semanas en desarrollarse e integrarse por completo. en las redes neuronales existentes del cerebro del ratón, dijo Schinder. Para examinar el desarrollo de estas células, el equipo etiquetó células granulares recién nacidas con proteína roja fluorescente en el cerebro de ratones y luego dejó a los animales en sus jaulas normales (controles) o los expuso a ambientes enriquecidos, jaulas con túneles y otros objetos inusuales durante diferentes períodos de 48 horas. . Tres semanas después de etiquetar las nuevas células, el equipo examinó su morfología y actividad.
Los investigadores encontraron que en los animales que habían estado expuestos al ambiente enriquecido durante un período particular (9 a 11 días después del etiquetado) , las células granulares jóvenes tenían dendritas más largas con evidencia de mayores conexiones con otras neuronas. Específicamente, estas células tenían una mayor cantidad de espinas dendríticas, los sitios de las sinapsis entrantes y más entradas eléctricas detectables.
Las células granulares reciben diferentes entradas de las neuronas circundantes en diferentes etapas de su desarrollo, dijo Schinder, que puede explicar por qué son aparentemente receptivos a la información experiencial solo dentro de un período corto (día 9 a 11), en lugar de a lo largo de su desarrollo.
El equipo pasó a analizar estas entradas neuronales más de cerca. A través de una serie de experimentos optogenéticos y quimiogenéticos, los investigadores demostraron que las células granulares maduras activaban a sus contrapartes más jóvenes a través de células intermediarias llamadas interneuronas. Estimular artificialmente las células granulares maduras o las interneuronas podría recapitular los efectos del enriquecimiento ambiental en las células granulares jóvenes. Además, el equipo demostró que el bloqueo de la actividad de las interneuronas durante la exposición de los animales a entornos enriquecidos impidió la morfología esperada inducida por la experiencia en las células granulares jóvenes.
El mensaje final es que la experiencia puede cambiar la forma en que estos las células jóvenes se están incorporando al cerebro y cómo están contribuyendo a los circuitos cerebrales, dijo Hongjun Song, que estudia neurogénesis en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore y que no participó en la investigación. Pero, preguntó, ¿cuál es el impacto funcional? ¿Este proceso hace que los ratones sean mejores aprendices? O si bloquea el proceso, ¿empeoran [en el aprendizaje]?
Hasta el momento, esas preguntas siguen sin respuesta.
DD Alvarez et al., Una red de retroalimentación disináptica activada por la experiencia promueve la integración de nuevas células granulares, Science, 354:459-65, 2016.
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