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El conjunto de circuitos del cerebro rescata la lengüeta mientras que mastica

El esquema eléctrico similar se puede utilizar a otra parte en el cerebro

La consumición, como la respiración y dormir, parece ser una tarea biológica bastante básica. Con todo la masticación requiere una interacción compleja entre la lengüeta y la boca, con la lengüeta colocando la comida entre los dientes y después la mudanza apartados cada vez que la boca embrida hacia abajo para esmerilarla hacia arriba. Si el acto no fuera coordinado exacto, el chewer desafortunado terminaría hacia arriba morder más lengüeta que el burrito.

Los investigadores de Duke University han utilizado una técnica de trazado sofisticada en ratones para correlacionar el conjunto de circuitos subyacente del cerebro que mantiene hora de comer relativamente sin dolor. El estudio, que aparece 3 de junio en eLife, podría prestar discernimiento en una variedad de conductas humanas, de esmerilar de dientes de la noche a la sonrisa o a vocalizaciones complejas.

La “masticación es una actividad que usted puede controlar consciente, pero si usted para el prestar de la atención estas neuronas interconectadas en el cerebro lo hacen real todo para usted,” dijo a Edward Stanek IV, autor del estudio del guía y estudiante de tercer ciclo en la Facultad de Medicina de Duke University. “Estábamos interesados en la comprensión de cómo este todos trabajan, y el primer paso imaginaba donde residen estas neuronas.”

Las tentativas de correspondencia anteriores han producido un retrato relativamente borroso de este centro de mando de masticación. Los investigadores saben que el movimiento de los músculos en la boca y la lengüeta son regulados por las neuronas especiales llamadas los motoneurons y que éstos a su vez son controlados por otro equipo de neuronas llamadas las neuronas del premotor. Pero la naturaleza exacta de estas conexiones -- qué neuronas del premotor conectan con qué motoneurons -- no se ha definido.

El ventilator mayor Wang, Ph.D., profesor adjunto de la neurobiología y pieza del autor del estudio del duque Institute para las ciencias de cerebro, ha estado correlacionando los circuitos de los nervios en ratones durante muchos años. Bajo su dirección, Stanek utilizó una forma especial del virus de rabia para trazar los orígenes de masticar los movimientos.

El virus de rabia trabaja naturalmente saltando de retroceso a través de las neuronas hasta que haya infectado el cerebro entero de su víctima. Para este estudio, Stanek utilizó una versión genético lisiada de la rabia que podría saltar solamente de los músculos a los motoneurons, y entonces de nuevo a las neuronas del premotor. El virus también contuvo una etiqueta fluorescente verde o roja, que permitió a los investigadores ver donde aterrizó después de que fuera salto hecho.

Stanek inyectó estos virus fluorescente etiqueta en dos músculos, el músculo del genioglossus lengüeta-que resaltaba y el músculo boca-cerrado del masseter. Él encontró que un grupo de neuronas del premotor conecta simultáneamente con los motoneurons que regulan el orificio de la boca y los que accionen la parte sobresaliente de la lengüeta. Semejantemente, él encontró a otro grupo que conecta con ambos motoneurons que regulen el closing y ésos de la boca responsables de la contracción de la lengüeta. Los resultados sugieren un método simple para coordinar el movimiento de la lengüeta y de la boca que generalmente mantiene la lengüeta segura de daño.

“Usando las neuronas compartidas del premotor controlar los músculos múltiples puede ser una característica general del sistema del motor,” dijo a Stanek. “Para otros estudios en el descanso del cerebro, es importante tener presente que las neuronas individuales pueden tener efectos en áreas rio abajo del múltiplo.”

Los investigadores están interesados al usar su técnica para saltar incluso más atrás en el cerebro del ratón, correlacionando eventual el conjunto de circuitos hasta el final hasta la corteza. Pero primero proyectan cavar más profundo en las conexiones entre el premotor y los motoneurons.

“Esto es apenas un pequeño paso en la comprensión del mando de estos movimientos orofaciales,” Stanek dijo. “Observábamos solamente dos músculos y hay por lo menos 10 otros músculos activos durante la masticación, la consumición, y el discurso. Todavía hay mucho trabajo para observar estos otros músculos, y entonces puede nosotros conseguir solamente un retrato completo de cómo estos todo trabaja como unidad para coordinar este comportamiento,” dijo a Stanek.