Un nuevo estudio proporciona nuevas pruebas de que la disminución en la capacidad de las células cerebrales para cambiar, llamada "plasticidad", en lugar de una disminución en el número total de células puede ser la base de algunas de las disminuciones sensoriales y cognitivas asociadas con el envejecimiento cerebral normal.El Instituto Picower para el Aprendizaje y la memoria del MIT muestra que las interneuronas inhibidoras en la corteza visual de los ratones siguen siendo tan abundantes durante el envejecimiento, pero sus cenadores se simplifican y se vuelven mucho menos dinámicos y flexibles estructuralmente.
En sus experimentos publicados en línea en el Revista de Neurociencia también muestran que podrían restaurar un grado significativo de plasticidad perdida en las células al dar a los ratones de tratamiento con la medicación antidepresiva de uso común fluoxetina, también conocida como Prozac.
"A pesar de la creencia común, la pérdida de neuronas debido a la muerte celular es bastante limitada durante el envejecimiento normal y es poco probable que explique las deficiencias funcionales relacionadas con la edad", escribieron los científicos, incluidos el autor principal Ronen Eavri y el autor correspondiente Elly Nedivi, profesor debiología y ciencias cerebrales y cognitivas. "Más bien parece que las alteraciones estructurales en la morfología neuronal y las conexiones sinápticas son características más consistentemente correlacionadas con la edad cerebral, y pueden considerarse como la base física potencial para el deterioro relacionado con la edad".
Nedivi y el coautor Mark Bear, profesor de Picower en el instituto, están afiliados a la Iniciativa del Envejecimiento del Cerebro del MIT, un esfuerzo multidisciplinario para comprender cómo el envejecimiento afecta el cerebro y, a veces, lo hace vulnerable a enfermedades y deterioro.
En el estudio, los investigadores se centraron en el envejecimiento de las interneuronas inhibidoras, que es menos conocido que el de las neuronas excitadoras, pero potencialmente más crucial para la plasticidad. La plasticidad, a su vez, es clave para permitir el aprendizaje y la memoria y para mantener la agudeza sensorial.En este estudio, aunque se centraron en la corteza visual, también se cree que la plasticidad que midieron es importante en otras partes del cerebro.
El equipo contó y rastreó crónicamente la estructura de las interneuronas inhibidoras en docenas de ratones de entre 3, 6, 9, 12 y 18 meses los ratones son maduros a los 3 meses, viven durante aproximadamente 2 años y ratones de 18 mesesya se consideran bastante viejos. En trabajos anteriores, el laboratorio de Nedivi ha demostrado que las interneuronas inhibidoras retienen la capacidad de remodelar dinámicamente a la edad adulta. Pero en el nuevo documento, el equipo muestra que el nuevo crecimiento y la plasticidad alcanzan un límite y disminuye progresivamente a partir de aproximadamente6 meses.
Pero el estudio también muestra que a medida que los ratones envejecen no hay un cambio significativo en la cantidad o variedad de células inhibidoras en el cerebro.
retracción e inflexibilidad con la edad
En cambio, los cambios que observó el equipo fueron en el crecimiento y el rendimiento de las interneuronas. Por ejemplo, bajo el microscopio de dos fotones, el equipo rastreó el crecimiento de las dendritas, que son las estructuras en forma de árbol en las que una neurona recibe información de otrasneuronas. A los 3 meses de edad, los ratones mostraron un equilibrio de crecimiento y retracción, consistente con la remodelación dinámica. Pero entre 3 y 18 meses vieron que las dendritas se simplificaron progresivamente, exhibiendo menos ramas, lo que sugiere que el nuevo crecimiento era raro mientras que la retracción era común.
Además, vieron una caída precipitada en un índice de dinamismo. A los 3 meses, prácticamente todas las interneuronas estaban por encima de un valor de índice crucial de 0,35, pero a los 6 meses solo la mitad, a los 9 meses apenas hubo y a los 18 meses ningunofueron.
El laboratorio de Bear probó una forma específica de plasticidad que subyace en la memoria de reconocimiento visual en la corteza visual, donde las neuronas responden de manera más potente a los estímulos a los que estuvieron expuestas previamente. Sus mediciones mostraron que en ratones de 3 meses de edad, la potenciación de la respuesta selectiva al estímulo"SRP fue de hecho robusto, pero su disminución fue de la mano con la disminución de la plasticidad estructural, por lo que se redujo significativamente en 6 meses y apenas evidente en 9 meses".
Fuente de fluoxetina
Mientras que la disminución de la remodelación dinámica y la plasticidad parecían ser consecuencias naturales del envejecimiento, no fueron inmutables, mostraron los investigadores. En trabajos anteriores, el laboratorio de Nedivi había demostrado que la fluoxetina promueve la remodelación de las ramas interneuronas en ratones jóvenes, por lo que decidieron ver sipodría hacerlo para ratones más viejos y restaurar la plasticidad también.
Para probar esto, pusieron el medicamento en el agua potable de ratones a varias edades durante varios períodos de tiempo. Los ratones de tres meses tratados durante tres meses mostraron pocos cambios en el crecimiento de la dendrita en comparación con los controles no tratados, pero el 25 por ciento delas células en ratones de seis meses tratados durante tres meses mostraron un nuevo crecimiento significativo a la edad de 9 meses. Pero entre los ratones de 3 meses tratados durante seis meses, el 67 por ciento de las células mostraron un nuevo crecimiento a la edad de 9 años.meses, lo que demuestra que el tratamiento que comienza temprano y dura seis meses tuvo el efecto más fuerte.
Los investigadores también vieron efectos similares en el SRP. Aquí, también, los efectos fueron paralelos a la disminución de la plasticidad estructural. El tratamiento de los ratones durante solo 3 meses no restableció el SRP, pero el tratamiento de los ratones durante seis meses lo hizo significativamente.
"Aquí mostramos que la fluoxetina también puede mejorar la disminución relacionada con la edad en la plasticidad estructural y funcional de las neuronas de la corteza visual", escribieron los investigadores. El estudio, anotaron, se suma a la investigación previa en humanos que muestra un beneficio cognitivo potencial para eldroga.
"Nuestro hallazgo de que el tratamiento con fluoxetina en ratones que envejecen puede atenuar las disminuciones simultáneas relacionadas con la edad en la plasticidad funcional de la corteza visual y estructural interneurona sugiere que podría proporcionar un enfoque terapéutico importante para mitigar los déficits sensoriales y cognitivos asociados con el envejecimiento, siempre que se inicieantes del grave deterioro de la red ", continuaron.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Picower en el MIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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