Una nueva investigación realizada por neurocientíficos de la Universidad de Toronto U of T arroja luz sobre los vínculos entre el crecimiento cerebral temprano y las sensaciones experimentadas por los animales poco después del nacimiento.
Los hallazgos sugieren que las restricciones de movilidad o los estímulos sensoriales insuficientes afectan la producción de nuevas células cerebrales, conocidas como neurogénesis, y el crecimiento cerebral. El resultado probable es que el aprendizaje y la cognición se ven afectados negativamente.
"Hemos identificado una forma de retroalimentación neuronal en el pez cebra que podría vincular el desarrollo del cuerpo con el del cerebro", dijo Zachary Hall, becario postdoctoral que trabaja con el neurobiólogo del desarrollo Vincent Tropepe en el Departamento de Biología Celular y de Sistemas en la Facultadof Arts & Science en U of T, y autor principal de dos estudios que examinan el crecimiento cerebral dependiente de la experiencia sensorial.
"Al probar si los déficits tempranos en la experiencia sensorial restringen de manera similar el crecimiento del cerebro humano, nuestros hallazgos ofrecen un enfoque novedoso para combatir tales déficits para mantener el desarrollo normal del cerebro".
Las experiencias sensoriales de los recién nacidos son críticas para el desarrollo de sus cerebros, ya que ayudan con la maduración de los circuitos neuronales existentes. Sin embargo, si estas experiencias sensoriales también afectan la neurogénesis temprana no ha sido claro hasta ahora.
En un estudio publicado en el Revista de Neurociencia , los investigadores criaron larvas de pez cebra en entornos con poca luz, lo que limita su exposición a la estimulación visual.
Si bien descubrieron que un entorno oscuro no afecta el crecimiento del cuerpo o los ojos, sí afecta negativamente la capacidad de las neuronas en el cerebro generadas durante el período de tratamiento para sobrevivir. Como resultado, el animal queda con una capacidad neural reducida, presumiblementelimitando sus habilidades de procesamiento visual.
En un estudio paralelo publicado en eLife , los investigadores manipularon la movilidad de varias maneras, produciendo resultados diferentes. Al reducir el tamaño del entorno accesible, vieron una disminución del movimiento físico que resultó en una disminución en el número de células a partir de las cuales se crean nuevas células cerebrales, conocido comocélulas progenitoras. Por el contrario, cuando impusieron una corriente contra la cual los peces se vieron obligados a nadar, la cantidad de células progenitoras aumentó.
"Curiosamente, los experimentos también mostraron que la sensación de movimiento, detectada por las células sensoriales, aumentó la producción de células cerebrales", dijo Hall. "El bloqueo del desarrollo de estas células sensoriales evitó el aumento de las células progenitoras que se ven en los peces quenadó más. Sin embargo, la activación de estas mismas células en larvas inmovilizadas aumentó el número de células progenitoras, a pesar de que las larvas no podían moverse.
"Esto sugiere que las medidas para simular un mayor movimiento físico en niños pequeños podrían usarse para combatir la neurogénesis anormal durante el crecimiento temprano del cerebro".
Estos hallazgos podrían ayudar a explicar una serie de vínculos importantes. Los médicos en las unidades de cuidados intensivos neonatales a menudo usan la terapia de masaje para bebés nacidos prematuramente o con enfermedades, lo que parece ser útil por razones que no se entienden completamente. Los investigadores sugieren que la retroalimentación sensorial podría ser estimulanteneurogénesis que a su vez facilita el crecimiento del cerebro.
En contraste, los bebés que nacen con distrofia muscular a menudo muestran signos de deterioro en el aprendizaje y el desarrollo cognitivo. Como la enfermedad en sí se localiza en los músculos esqueléticos, las causas de estas deficiencias conductuales son misteriosas. Saber exactamente cómo las experiencias sensoriales promueven la neurogénesis podría abrir elpuerta a intervenciones postnatales que aseguran el desarrollo de neuronas en ausencia de desencadenantes que ocurren en circunstancias típicas.
"Es importante recordar que, aunque son tentadores, estos vínculos son especulativos", dijo Tropepe. "Nuestros hallazgos son nuevos y lleva tiempo comprender realmente su relevancia. Sin embargo, estamos entusiasmados por aprender más sobre la naturaleza fundamental de lo sensorial-crecimiento cerebral dependiente y sus posibles aplicaciones médicas ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Toronto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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