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El estudio ofrece nuevos discernimientos en cómo los astrocytes ayudan a la información de proceso del cerebro

Una colaboración entre los laboratorios de Vincent Bonin (NERF, autorizados por VIB, el imec y KU Lovaina) y Matthew Holt (centro de VIB-KU Lovaina para el cerebro y la investigación de la enfermedad) revela que la noradrenalina desempeña un papel dominante en cómo los astrocytes - células asteroides en el cerebro se asoció de cerca a las neuronas - rastrea la información distinta durante comportamiento. Los investigadores encontraron que los astrocytes pueden integrar la información sobre estado del despertar y experiencia sensorial. Los resultados se publican en biología actual.

Noradrenalina en el cerebro

Cuando nos despiertan se secreta la noradrenalina de la hormona, que nos ayuda a recordar mejor las situaciones emocionales comparadas al hilo neutro unos. En estudios anteriores, la noradrenalina fue mostrada a directamente influencia las sinapsis - puntos del intercambio de información entre las neuronas - en las regiones del cerebro responsables de tramitar emociones. Sin embargo, la noradrenalina se libera a través del cerebro entero y estimula una clase de las células no-neuronales, los astrocytes, que escuchan y responden a las neuronas localmente activas. Seguía habiendo una pregunta: ¿los astrocytes integran esta señal cerebro-ancha con la actividad específica de redes neuronales locales?

Astrocytes de observación

Para contestar a esta pregunta, DRS. Michal Slezak (centro de VIB-KU Lovaina para el cerebro y la investigación de la enfermedad) y Steffen Kandler (NERF) utilizaron un microscopio especial para vigilar la actividad de astrocytes en ratones. Cuando los ratones fueron presentados con los estímulos visuales, los astrocytes respondieron en algunos casos fielmente.

¡Era tan emocionante! Conocemos eso si usted verifica actividad neuronal en la región del cerebro que recibe entradas de la retina que refleja exactamente el movimiento del estímulo visual. Pero esto es la primera vez que vimos esta configuración cuando las células no-neuronales de observación.”

El Dr. Vincent Bonin, autor del co-guía del estudio

Sin embargo, los estímulos en algunos casos visuales no sacaron ninguna reacción de los astrocytes. El misterio fue resuelto cuando cada acción del estímulo visual era analizado independientemente - resultó que los astrocytes eran activos solamente cuando el ratón estaba en el movimiento, y eran silenciosos cuando el ratón era estacionario. Más futuro de Slezak y de Kandler probado si la noradrenalina es la molécula responsable de este efecto. Utilizaron una composición que agota el cerebro de la noradrenalina y encontró que las reacciones astrocytic fueron disminuidas en gran parte, incluso cuando los ratones estaban en el movimiento. Es decir la noradrenalina es necesaria para que los astrocytes respondan al estímulo local: los astrocytes están integrando efectivo la información sensorial y del comportamiento.

Impacto grande de células poco conocidas

El “este encontrar de la novela abre muchas preguntas adicionales. Los estudios anteriores en la acción de la noradrenalina en la función del cerebro se centraron totalmente en las neuronas. Nuestros puntos culminantes de los datos que los astrocytes pueden desempeñar un papel mucho más sustancial que pensaron previamente”, dicen al Dr. Slezak.

“La idea que los astrocytes respondan a la actividad neuronal ha estado conectando alrededor por algún tiempo, solamente las pruebas de tal sistema ha estado faltando in vivo. Nuestro trabajo llena este entrehierro. Apenas no pienso que cualquier persona contaba con realmente que la reacción fuera influenciada tan pesado por el estado del comportamiento del animal,” agrega al Dr. Matthew Holt, autor importante común en el estudio. “Ahora tenemos que resolvernos cómo esto opera en el nivel molecular e investigamos las consecuencias de la función para el cerebro.”

Source:
Journal reference:

Slezak, M. et al. (2019) Distinct Mechanisms for Visual and Motor-Related Astrocyte Responses in Mouse Visual Cortex. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2019.07.078.