En biología, la estabilidad es importante. Desde la temperatura corporal hasta la presión arterial y los niveles de azúcar, nuestro cuerpo se asegura de que permanezcan dentro de límites razonables y no lleguen a extremos potencialmente dañinos. Las neuronas en el cerebro no son diferentes y, de hecho, se han desarrolladoUn número de maneras de estabilizar su actividad eléctrica para evitar volverse sobreexcitable, potencialmente conducir a la epilepsia, o no lo suficientemente excitable, lo que lleva a neuronas no funcionales. Un nuevo estudio publicado en PNAS por investigadores del Centro MRC para la Neurobiología del Desarrollo caracteriza una forma novedosa en la que las neuronas permanecen eléctricamente estables cuando se enfrentan a aumentos crónicos en la actividad neuronal.
El sitio en el centro de este mecanismo de control es un segmento corto del axón, donde la actividad eléctrica se inicia en primer lugar. También conocido como el segmento inicial del axón o AIS para abreviar, esta notable estructura es responsable de integrarToda la información que recibe una neurona a través de sus sinapsis para producir un potencial de acción, la moneda eléctrica de la información utilizada por las neuronas. Tal vez no sea sorprendente que la modulación de este dominio tenga un impacto importante en la excitabilidad de una célula. De hecho, hallazgos anterioresdel laboratorio Burrone fueron los primeros en descubrir que los cambios en la estructura del AIS podrían alterar la excitabilidad de las neuronas para estabilizar su actividad eléctrica general Grubb & Burrone Nature 365: 1070. Lo que menos se sabe es qué sucede con las sinapsis únicas que se forman a lo largo deel AIS, cuando se modifica esta región del axón. "Sabemos muy poco acerca de estas extrañas sinapsis axonales, aparte de que están en el lugar correcto para modular la salida neuronal por acting directamente en el segmento inicial del axón ", dice el autor principal, el profesor Juan Burrone," pero lo que sucede cuando el AIS cambia era, hasta ahora, un misterio ".
Este estudio muestra por primera vez que en cortes del hipocampo, una región del cerebro que se sabe que es importante para el aprendizaje y la memoria, el aumento de la actividad neuronal hace que el AIS se aleje del cuerpo celular, a lo largo del axón, poraproximadamente la mitad de su longitud. Sin embargo, las sinapsis permanecen en su lugar, causando un desajuste entre el AIS y las sinapsis que lo controlan. En colaboración con el Dr. Daniel Cattaert en el INCIA en Burdeos, los autores utilizaron modelos computacionales para estudiar las consecuencias funcionales de este arregloEste enfoque reveló que las sinapsis que quedaron atrás, aquellas que se encuentran en la brecha entre el cuerpo celular y el AIS, son particularmente importantes para disminuir la excitabilidad neuronal, permitiendo que las neuronas permanezcan funcionales incluso cuando están bajo estimulación constante. Como Dr. Winnie Wefelmeyer,El autor principal de este estudio lo dice: "El segmento inicial del axón es como la cuerda vocal de la neurona: sin él, no podría comunicarse. Cambiar la posición deel AIS en relación con las sinapsis moduladoras asegura que lo que dice la neurona siga siendo significativo "
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Materiales proporcionado por King's College de Londres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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