Nuestros ojos envían constantemente bits de información sobre el mundo que nos rodea a nuestros cerebros donde la información se ensambla en objetos que reconocemos. En el camino, una serie de neuronas en el ojo usa señales eléctricas y químicas para transmitir la información.Los investigadores del Instituto Nacional de Salud NIH, por sus siglas en inglés demostraron cómo un tipo de neurona puede hacer esto para distinguir objetos en movimiento.El estudio sugiere que el receptor NMDA, una proteína normalmente asociada con el aprendizaje y la memoria, puede ayudar a las neuronas en el ojo yel cerebro transmite esa información
"El ojo es una ventana hacia el mundo exterior y el funcionamiento interno del cerebro", dijo Jeffrey S. Diamond, Ph.D., científico principal del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares NINDS del NIH, y elautor principal del estudio publicado en neurona . "Nuestros resultados muestran cómo las neuronas en el ojo y el cerebro pueden usar los receptores NMDA para ayudarlos a detectar el movimiento en un mundo visual complejo".
La visión comienza cuando la luz entra al ojo y golpea la retina, que recubre la parte posterior del globo ocular. Las neuronas en la retina convierten la luz en señales nerviosas que luego se envían al cerebro. Usando retinas aisladas de ratones, el Dr. Alon Poleg-Polsky, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Diamond, estudió las neuronas llamadas células ganglionares de la retina selectivamente direccionales DSGC, que se sabe que disparan y envían señales al cerebro en respuesta a objetos que se mueven en direcciones específicas a través del ojo.
Las grabaciones eléctricas mostraron que algunas de estas células se dispararon cuando una barra de luz pasó a través de la retina de izquierda a derecha, mientras que otras respondieron al cruce de la luz en la dirección opuesta. Estudios anteriores sugirieron que estas respuestas únicas son controladas por las señales entrantes enviadas desde la vecinacélulas en puntos de comunicación química llamados sinapsis. En este estudio, el Dr. Poleg-Polsky descubrió que la actividad de los receptores NMDA en un conjunto de sinapsis puede regular si los DSGC envían información sensible a la dirección al cerebro.
Los receptores NMDA son proteínas que generan señales eléctricas en respuesta a los neuroquímicos glutamato y glicina. Cuando se activan, permiten que los iones cargados eléctricamente entren y salgan de las células como el agua a través de un canal desbloqueado. A principios de la década de 1980, estudios en Francia yen el NIH demostró que el magnesio bloquea el flujo hasta que la neurona se activa fuertemente y su estado eléctrico se eleva por encima de un cierto voltaje. Esta regulación se considera crítica para ciertos tipos de aprendizaje y memoria, y para amplificar las señales en las neuronas.
Otros experimentos del Dr. Poleg-Polsky examinaron cómo el control del magnesio de los receptores NMDA puede regular la activación de los DSGC. Para imitar condiciones realistas, el Dr. Poleg-Polsky pasó barras de luz a través de las retinas mientras las exponía a varias luces de fondo. Los resultadossugirió que el bloque de magnesio variable que aseguraba que las células enviaran información al cerebro de manera consistente en respuesta a las barras de luz que pasaban a pesar de la corriente entrante distractora de señales generadas por las luces de fondo. Los receptores NMDA hicieron esto al amplificar las respuestas de las células albarras en un proceso llamado escalamiento multiplicativo.
"Las células en el ojo pueden multiplicarse", dijo el Dr. Poleg-Polsky. "El proceso puede ayudar a estas células a determinar si un tigre se pasea o se acerca rápidamente mientras busca la cena".
Las neuronas en el ojo y el cerebro reciben un flujo constante de información. Los resultados de este estudio respaldan un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que los receptores NMDA juegan un papel crítico en la forma en que las neuronas transmiten información.
"Nuestros resultados sugieren que los receptores NMDA ayudan a las neuronas a distinguir la información relevante del ruido de fondo irrelevante", dijo el Dr. Diamond. "En el futuro planeamos examinar si este proceso contribuye a otros aspectos de la visión".
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Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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