Así se manipula el cerebro en situaciones de peligro

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Un grupo de investigadores de la Universidad de Basilea ha descubierto que es posible regular la actividad neuronal cuando procesa el miedo. En el procesamiento del cerebro en situaciones de miedo no solo participan las neuronas, también individualmente las dendritas. Estas se pueden regular para manipular el comportamiento en situaciones de alerta o peligro. 

A través del estudio, publicado en la revista Science, se ha comprobado que los ratones, cuando experimentan miedo ante ciertas señales sonoras, son capaces de cambiar la actividad de las dendritas individuales en las neuronas de la amígdala cerebral.

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Es posible regular la actividad neuronal cuando esta identifica miedo o peligro

La plasticidad sináptica le permite al cerebro cambiar las conexiones existentes entre las neuronas, conexiones llamadas sinapsis. Ante experiencias nuevas, el cerebro puede crear relaciones, eliminar las viejas o cambiar su fuerza y eficiencia. En las dendritas -partes membranosas de una célula nerviosa o neurona- se desarrollan células con procesos especiales y a su vez estas envían impulsos eléctricos a las neuronas.

La ramificación de las dendritas en las neuronas permite que las células generan nuevas sinapsis (relaciones) diferentes al mismo tiempo y reciban señales de diferentes tipos de células. Todo lo descubierto sobre la plasticidad sináptica ha sido analizando toda la neurona en su totalidad, sin diferenciar sus diferentes procesos.

La comunidad científica sopesaba la idea de que existen también cambios a nivel de las dendritas individuales y sus sinapsis, por lo que un grupo de científicos del Instituto de Investigación Biomédica de Basilea decidió comprobarlo. El objeto de estudio era analizar la plasticidad sináptica en las dendritas individuales de un ratón vivo.

El equipo analizó la plasticidad sináptica en las dendritas individuales de un ratón vivo

Los roedores fueron expuestos a lo que se conoce como aprendizaje asociativo clásico -proceso para establecer una asociación entre dos o más fenómenos, dando lugar a un aprendizaje y una reacción- para que surgiera la plasticidad sináptica. Los científicos enseñan a los ratones a tener miedo al recibir señales sonoras concretas, cuando escuchaban el sonido recibían una descarga eléctrica en sus patas.

Durante este proceso se registró con un microscopio de dos fotones la actividad de las neuronas en la amígdala, considerada la responsable del procesamiento del miedo. Los científicos comprobaron que se daba una transmisión de señales sinápticas a través de una proteína que emite fluorescencia al unirse a iones de calcio. Esto crea una corriente en la activación de las neuronas y demuestra un cambio local en la actividad de las dendritas, que participan por sí solas en la regulación del miedo.

Se confirma que las dendritas participan por sí solas en la regulación del miedo

Los investigadores concluyeron también que la plasticidad de las dendritas depende de las neuronas inhibidoras circundantes, que son células nerviosas que suprimen la actividad de otras para ahorrar energía. Al apagar estas neuronas inhibidoras el equipo comprobó que la actividad en las dendritas había aumentado, a pesar de la inactividad de las neuronas vecinas.


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