Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve y sus colegas han descubierto cómo dos regiones del cerebro trabajan juntas para mantener la atención, y cómo la discordancia entre las regiones podría conducir a trastornos por déficit de atención, como esquizofrenia, trastorno bipolar y depresión mayor.
Las personas con déficit de atención tienen dificultades para concentrarse y a menudo muestran un comportamiento compulsivo. El nuevo estudio sugiere que estos síntomas podrían deberse a una disfunción en un gen ErbB4 - eso ayuda a las diferentes regiones del cerebro a comunicarse. El gen es un factor de riesgo conocido para los trastornos psiquiátricos, y es necesario para mantener niveles saludables de neurotransmisores en el cerebro.
En un estudio publicado en la edición actual de neurona , los investigadores mostraron que los ratones que carecen de actividad ErbB4 en regiones cerebrales específicas se desempeñaron mal en tareas de atención cronometrada. Los ratones lucharon por prestar atención y recordar las señales visuales asociadas con la comida. Los neurocientíficos describen el tipo de atención dirigida por el pensamiento requerida para las tareas como "superioratención de arriba hacia abajo ". La atención de arriba hacia abajo está orientada a objetivos y está relacionada con el enfoque. Las personas que carecen de una atención de arriba hacia abajo eficiente tienen un mayor riesgo de trastorno por déficit de atención e hiperactividad TDAH. El estudio es el primero en conectarse ErbB4 a la atención de arriba hacia abajo.
"Los resultados revelan un mecanismo para la atención de arriba hacia abajo, que podría salir mal en los trastornos de atención", dice el autor correspondiente Lin Mei, PhD, profesor y presidente del departamento de neurociencias de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve ". YDado que ErbB4 es un factor de riesgo de esquizofrenia, trastorno bipolar y depresión mayor, los resultados proporcionan información sobre los mecanismos de estos trastornos ".
Cuando los investigadores conectaron sondas a los ratones para medir la actividad cerebral, encontraron ratones sin ErbB4 tenía regiones cerebrales que actuaban de forma independiente, en lugar de juntas en sincronía. En particular, los investigadores estudiaron la corteza prefrontal, normalmente asociada con la toma de decisiones, y el hipocampo, una región que soporta la memoria. Estas dos regiones se coordinanpara una variedad de tareas cerebrales, incluida la memoria y la atención. "Encontramos que la atención de arriba hacia abajo, que anteriormente se pensaba que estaba controlada por la corteza prefrontal, también involucra al hipocampo de una manera en que las dos regiones están altamente sincronizadas cuando la atención es alta".dice Mei. "Nuestros hallazgos dan importancia a la sincronía entre la corteza prefrontal y el hipocampo en la atención de arriba hacia abajo y abren la posibilidad de que los trastornos por déficit de atención, como el TDAH, puedan implicar alteraciones en la sincronía entre estas dos regiones".
Según el nuevo estudio, ErbB4 coordina una cascada de señales cerebrales que "unen" las dos regiones. ErbB4 en sí mismo codifica un receptor que se encuentra en la superficie de las células cerebrales. El estudio encontró que cuando una proteína neuregulina-1 se une a la ErbB4 receptor, desencadena una reacción en cadena que finalmente determina los niveles de neurotransmisores en la corteza prefrontal y el hipocampo. Sin ErbB4, los niveles de neurotransmisores salen mal. Los investigadores descubrieron que los ratones que carecen de ErbB4 tienen niveles bajos de un neurotransmisor particular - GABA, o gamma-aminobutyricácido - en su cerebro. Los niveles bajos de GABA pueden conducir a una atención de arriba hacia abajo deteriorada en la corteza prefrontal, y perjudica cómo la corteza prefrontal puede coordinarse eficientemente con el hipocampo. Los investigadores concluyeron que ErbB4 ayuda a unir las dos regiones del cerebro para mantener la atención.
El estudio utilizó un nuevo modelo de ratón para estudiar las funciones cerebrales. Mediante el uso de técnicas genéticas y químicas, el equipo de Mei puede inhibir específicamente ErbB4 en una región cerebral específica ". Generamos un ratón mutante que nos permite inhibir ErbB4 actividad cuando y donde queramos, permitiendo así el control temporal y espacial de ErbB4 actividad ", dice Mei." Esto nos posiciona para comprender cómo las diferentes regiones del cerebro y su actividad neurotransmisora regulan varias funciones cerebrales ". Los investigadores planean usar el nuevo modelo de ratón para estudiar cómo ErbB4 puede coordinar actividades cerebrales, en un esfuerzo por aprender más sobre los mecanismos detrás de los trastornos por déficit de atención
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Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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