Los escáneres cerebrales y las pruebas de comportamiento de los leones marinos de California varados en la costa muestran cómo una toxina de algas interrumpe las redes cerebrales, lo que genera déficits en la memoria espacial, según un estudio que se publicará el 18 de diciembre en ciencia . Los nuevos hallazgos de científicos de la Universidad de California Santa Cruz, UC Davis y el Centro de Mamíferos Marinos en Sausalito, California sugieren que la exposición crónica a la toxina ácido domoico, producida por algas marinas naturales, afecta la capacidad de los leones marinospara navegar en su hábitat oceánico y sobrevivir en la naturaleza.
Las floraciones de algas tóxicas ocurren típicamente en la primavera y el otoño a lo largo de la costa de California, pero han aumentado en frecuencia y severidad. Cientos de leones marinos varados en las playas de California cada año con síntomas de intoxicación por ácido domoico, que incluyen desorientación y convulsiones.
Un equipo dirigido por Peter Cook, entonces estudiante de posgrado en UC Santa Cruz y ahora en la Universidad de Emory, estudió a 30 leones marinos de California sometidos a atención veterinaria y rehabilitación en el Centro de Mamíferos Marinos en Sausalito. Los investigadores administraron pruebas de comportamiento para evaluar la memoria espacial yrealizó imágenes cerebrales MRI para ver la extensión de las lesiones cerebrales en los animales afectados.
El daño al hipocampo, una parte del cerebro involucrada en la memoria, a menudo se observa en los leones marinos con intoxicación por ácido domoico, dijo Cook.
"En este estudio, pudimos correlacionar la extensión del daño del hipocampo con deficiencias conductuales específicas relevantes para la supervivencia de los animales en la naturaleza", dijo.
Trabajando con el Laboratorio de Memoria Dinámica del profesor Charan Ranganath en el Centro de Neurociencia de UC Davis, Cook adaptó las pruebas de comportamiento que se usan generalmente para evaluar la memoria en ratas a los leones marinos. Por ejemplo, en un 'laberinto en T', un animal tiene que recordar quesi obtuvo un premio girando a la derecha, la próxima vez que realice la prueba, se obtiene un regalo girando a la izquierda. Cook también consultó con el Centro de Enfermedad de Alzheimer de UC Davis sobre cómo utilizar las resonancias magnéticas para cuantificar el daño a estructuras cerebrales como el hipocampo.
Con la resonancia magnética, los investigadores pudieron ver daños estructurales en los cerebros de los leones marinos afectados, especialmente en el hipocampo. Se sabe que esta estructura en bucle en el centro del cerebro es importante para los procesos de memoria en humanos y roedores. Animales con daños enel hipocampo mostró un rendimiento deficiente en tareas de memoria espacial a corto y largo plazo, encontraron los investigadores.
"Pudimos ver diferencias estructurales, así que decidimos obtener algunos datos funcionales mientras los animales estaban en el escáner", dijo Ranganath. Mientras un animal anestesiado está en el escáner, las regiones del cerebro continúan compartiendo información de un lado a otro.
Con una subvención de Siemens, el equipo pudo utilizar equipos nunca antes utilizados para mamíferos marinos para observar cómo se comunican las diferentes regiones del cerebro entre sí. Descubrieron que además del daño visible en el hipocampo, había efectos en las interaccionesentre el hipocampo y otras estructuras cerebrales, en particular el tálamo.
"Esta es la primera evidencia de cambios en las redes cerebrales de los leones marinos expuestos y sugiere que estos animales pueden estar sufriendo una gran alteración de la memoria, no solo déficits de memoria espacial", dijo Cook.
El estudio proporciona el eslabón perdido, dijo Ranganath, entre la degradación ambiental que conduce a la proliferación de algas tóxicas y los varamientos de lobos marinos.
"No sabíamos exactamente por qué las algas conducen a varamientos. Pero los leones marinos se alimentan dinámicamente, y para un animal así, si no sabes dónde estás, tienes un gran problema", dijo..
Estos déficits de memoria también pueden ayudar a explicar informes anecdóticos de leones marinos que aparecen en lugares inusuales lejos de su rango normal, ya sea demasiado lejos en el mar o tierra adentro lejos de la costa, según la coautora Colleen Reichmuth, directora de Pinniped Cognition yLaboratorio de Sistemas Sensoriales en UC Santa Cruz donde se realizaron las pruebas de comportamiento.
Las lesiones cerebrales pueden desarrollarse con el tiempo con la exposición repetida a la toxina. Los leones marinos con síntomas de daño cerebral permanecen en las playas durante todo el año, incluso cuando no hay una floración activa de las algas tóxicas.
"Lo que aún no se comprende bien es la respuesta a la dosis", dijo Cook. No sabemos qué tan fuerte debe ser la exposición, o con qué frecuencia debe repetirse, para causar este tipo de daño cerebral, y no sabemosNo conozco los efectos de la exposición repetida a dosis bajas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Davis . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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