Los investigadores se acercan a la raíz del aprendizaje motor lento en el autismo
Imágenes en vivo en la corteza motora del ratón y la actividad de algunas neuronas mientras el ratón corre sobre el disco giratorio. Crédito: Universidad de Ottawa
Los déficits sociales atraen tanta atención en el estudio del trastorno del espectro autista que es fácil olvidar que también hay déficits de aprendizaje motor durante la primera infancia. Para los niños autistas que esperan lanzar una pelota en el patio de la escuela y conectarse con sus compañeros de clase, estas diferencias de habilidades físicas pueden aislar aún más a un niño.
En un nuevo estudio publicado en Nature Neuroscience, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ottawa se han acercado a los fundamentos neurológicos del retraso en el aprendizaje motor.
Dr. El laboratorio de Simon Chen en el Departamento de Medicina Celular y Molecular de la Facultad de Medicina usó un modelo de ratón con autismo para demostrar una escasez en la cantidad del neurotransmisor noradrenalina que se libera en la corteza motora primaria del cerebro. El laboratorio del Dr. Chen identificó el problema que se originaba a cierta distancia en un área del cerebro posterior llamada locus coeruleus, que se conoce como un centro de motivación, estado de alerta y atención.
¿Qué es el locus coeruleus?
«El locus coeruleus es el área del cerebro que libera noradrenalina o adrenalina, lo que lo hace estar más alerta. En el modelo de ratón de autismo, encontramos que en la corteza motora hay una falta de inervación de adrenalina en el área que provocó que tuvieran un retraso en el aprendizaje motor. La falta de un nivel basal de adrenalina en la corteza hace que tengan este retraso en el aprendizaje».
El primer día de entrenamiento, el ratón tiene problemas para correr sobre el disco giratorio porque no puede controlar la postura de su cuerpo mientras el disco gira de un lado a otro. Crédito: Laboratorio del Dr. Simon Chen, Universidad de Ottawa
¿Por retraso en el aprendizaje quiere decir que les lleva más tiempo aprender una tarea?
«Sí, y la implicación es similar para los niños con autismo. normalmente se comportan igual ya sea alcanzando para agarrar algo o jugando a la pelota o atrapándolos aprenden a un ritmo más lento en comparación con los niños de la misma edad, lo que podría hacer que se sientan más distantes y quizás prefieran no jugar con ellos.
«Con los niños autistas, a veces pensamos que un aspecto de este retraso en el aprendizaje motor es el resultado de deficiencias y disfunciones sociales: que simplemente no quieren jugar con los otros niños. Pero puede ser porque están aprendiendo a jugar estos juegos más lento que los otros niños, razón por la cual se están distanciando de ellos.
«Preguntamos: ¿cuál es la fuente de esto? ¿Es ¿ocurre debido a deficiencias en el locus coeruleus, o la causa está puramente en la corteza motora?»
En el día 12 de entrenamiento, el mismo ratón aprendió a controlar la posición de sus extremidades para correr continuamente sobre el disco giratorio. Crédito: Laboratorio del Dr. Simon Chen, Universidad de Ottawa
¿Cómo procediste?
«Mi experiencia es estudiar el mecanismo en el cerebro involucrado en el aprendizaje motor. Pensé que sería importante investigar los trastornos asociado con el aprendizaje motor. En mi investigación bibliográfica, encontré muchos casos de niños autistas que mostraban este tipo de retraso en el aprendizaje motor. Entonces, pensamos en tratar de ver si podemos encontrar eso en ratones.
» Realizamos imágenes en vivo en los cerebros de los ratones, y descubrimos que los cerebros de los ratones adolescentes que usamos mostraban un retraso en la eliminación de los sustratos viejos mientras formaban otros nuevos, lo que causa confusión en el cerebro y causa un efecto que describimos como una baja relación señal-ruido (antiguo los recuerdos son ruido). Cuando no está eliminando las sinapsis innecesarias (viejos recuerdos), tiene un mayor ruido y creemos que el cerebro no sabe qué señal procesar debido a su retraso en la eliminación de las sinapsis innecesarias. Por lo tanto, el mouse es más lento para aprender cuál es el movimiento correcto.
«Piénselo como si usted y yo jugamos al golf y golpeamos la pelota muchas veces. Con una buena relación señal-ruido en el cerebro, recordaré el movimiento cuando golpee la pelota lejos. Pero si tengo mucho ruido y una baja relación señal-ruido, golpearé la pelota muchas veces sin saber qué movimiento es bueno para mí, lo que significa que tomará Me tomó más tiempo diferenciar cuál es el movimiento correcto para un buen swing de golf».
El sondeo de las neuronas activas en el locus coeruleus (LC) durante el aprendizaje motor muestra neuronas menos activas, lo que sugiere que no se libera noradrenalina durante el aprendizaje motor. Credit:Universidad de Ottawa
¿Qué les pidió a los ratones que hicieran para descubrir esto?
«A los ratones les gusta correr, así que les pedimos que aprendieran a correr en un disco giratorio. Su cabeza estaba fija para que necesitaban aprender a ajustar su cuerpo para correr y eso es lo que estábamos tratando de medir. Inicialmente, tuvieron dificultades para controlar la posición de su cuerpo. Pero después de 12 días, aprendieron a controlar su cuerpo y ahora pueden correr sin problemas. en el disco giratorio.
«Cuando inyectamos una droga artificial en el vientre para aumentar la liberación de noradrenalina a nivel mundial, se rescató el comportamiento de los ratones. Pero luego nos preguntamos ‘¿cómo sabemos que no es solo porque el mouse presta más atención cuando está haciendo la tarea y es por eso que lo hace más rápido?’ Luego, inyectamos la droga artificial localmente en la corteza motora para activar los axones de los axones del locus coeruleus, y el comportamiento de los ratones se recuperó nuevamente.
«Esto sugiere que no es porque el ratón esté más concentrado sino porque , más bien, debido a la droga que aprenden mejor la tarea. La noradrenalina falta en la corteza motora y si complementamos suficiente noradrenalina en la corteza motora, entonces el ratón podrá aprender».
¿Qué debemos sacar de su estudio?
«Los niños con autismo tienden a mostrar un retraso en el aprendizaje motor que normalmente se pasa por alto, ya que se atribuye a déficits sociales. Pero podría ser que estén aprendiendo a jugar pero más lento. Ahora se trata de si podemos ayudar a los niños a aprender estas habilidades motoras más rápido para compensar algunos de los déficits sociales que creemos que están teniendo.
«Las habilidades motoras del ratón mejoraron más rápido al impulsar la noradrenalina en la corteza motora; tal vez algún día podamos encontrar un tratamiento para aumentar la noradrenalina en un paciente y eso también le ayudará a aprender una nueva habilidad motora más rápido».
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Más información: Xuming Yin et al, El aprendizaje motor retrasado en un modelo de ratón con deleción 16p11.2 de autismo es rescatado por la activación del locus coeruleus, Nature Neuroscience (2021). DOI: 10.1038/s41593-021-00815 -7 Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por la Universidad de Ottawa Cita: Investigadores se acercan a la raíz del aprendizaje motor lento en el autismo (22 de marzo de 2021) recuperado 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-root-motor-autism.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede ser reproducido sin el permiso por escrito El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.