Los científicos de Columbia han identificado una región del cerebro que ayuda a decirle a un animal cuándo atacar a un intruso y cuándo aceptarlo en su hogar. Esta área del cerebro, llamada CA2, es parte del hipocampo, una estructura cerebral más grande que se sabe que es crítica paranuestra memoria de personas, lugares, cosas y eventos.
Ya se sabía que CA2 se especializaba en la memoria social, la capacidad de recordar encuentros con otros. Sorprendentemente, los hallazgos de hoy revelan que una sola región del cerebro puede controlar la cognición de orden superior, como la memoria social, y un comportamiento innato e instintivo como el socialagresión. Y debido a que la disfunción de CA2 se ha implicado en enfermedades psiquiátricas, como la esquizofrenia y el trastorno bipolar, estos resultados proporcionan un mayor respaldo de que la función alterada de CA2 puede contribuir a comportamientos sociales anormales asociados con tales enfermedades.
Esta investigación fue publicada hoy en Naturaleza .
"Los humanos y los ratones son criaturas sociales. Ambos nos involucramos en interacciones sociales aprendidas e innatas que a veces fomentan la cooperación, y otras veces impulsan la competencia por los compañeros, la comida y el dominio. Cómo el cerebro media estos impulsos conflictivos ha sido una pregunta desconcertante".dijo Steven A. Siegelbaum, PhD, Gerald D. Fischbach, MD Profesor y Presidente de Neurociencia en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia, investigador principal en el Instituto Zuckerman de Columbia y autor principal del artículo.
"El estudio de hoy en ratones nos muestra que el diminuto CA2, que se compone de unos pocos miles de células, actúa como un nexo de conductas sociales, permitiendo que la memoria influya en la decisión de participar en una agresión social", continuó.
Aunque se sabe mucho sobre las otras regiones del hipocampo, el pequeño tamaño de CA2, junto con su ubicación inaccesible intercalada entre áreas vecinas más grandes, dificulta el estudio. Pero en 2014, el laboratorio Siegelbaum desarrolló una genéticaenfoque para activar o desactivar CA2 y descubrió que esta región es esencial para la memoria social.
Como primer paso para determinar si el CA2 puede regular otros comportamientos sociales, los investigadores examinaron las regiones del cerebro que reciben información del CA2. Descubrieron que el CA2 envía una fuerte conexión con el tabique lateral, una región del cerebro conocida por algunosEs hora de jugar un papel importante en la limitación de la agresión. De hecho, estudios clásicos y más recientes han demostrado que las lesiones cerebrales del tabique lateral en varias especies, incluidos los humanos, promueven un estado hiper-agresivo.
"Los estrechos vínculos de CA2 con el tabique lateral nos hicieron preguntarnos si también desempeñó un papel en este tipo de agresión", dijo Felix Leroy, PhD, científico investigador asociado en el laboratorio de Siegelbaum y primer autor del artículo.
Para averiguarlo, los investigadores apagaron temporalmente el CA2 en un ratón que vivía solo en su jaula. Luego introdujeron un intruso en la jaula y observaron el comportamiento resultante.
Cuando se apagó el CA2, hubo una marcada disminución en la tendencia de los residentes a atacar, en comparación con lo que normalmente ocurriría. Esta diferencia sugiere fuertemente que el CA2 normalmente actúa para conducir un comportamiento agresivo, además de regular la memoria social.
¿Pero por qué una región del cerebro que controla la memoria también se usaría para regular la agresión? Una pista proviene del hecho de que los ratones machos desarrollan una jerarquía social cuando se alojan juntos; un macho alfa dominante se sienta encima de esta jerarquía, seguido de una sucesión de cada vez másmachos sumisos. Cuando se introduce un nuevo ratón en una colonia, hay combates entre el extraño y los otros ratones hasta que se restablezca la jerarquía social.
"Parece que, al comienzo de una interacción social, como cuando el mouse residente se encuentra con un intruso, el CA2 del animal forma una memoria social, una especie de etiqueta de identificación social, del otro mouse", dijo el Dr.Leroy continuó: "Más adelante en la interacción entre los dos ratones, una señal generada en CA2 se envía al tabique lateral, lo que facilita el comportamiento agresivo".
Una hormona llamada vasopresina también puede estar funcionando, dice el equipo de investigación. Cuando se libera en el cerebro, la vasopresina regula una serie de comportamientos sociales, por lo que el equipo preguntó si la vasopresina podría ayudar a determinar si un ratón decide atacar.
"Descubrimos que la capacidad de las células CA2 para activar eficientemente el tabique lateral se mejora en gran medida cuando se libera vasopresina en el tabique lateral", dijo el Dr. Siegelbaum. "La investigación previa había revelado un vínculo entre la vasopresina y la agresión, y aparece CA2para mentir en el centro de este efecto "
Como los niveles de vasopresina están alterados en personas con esquizofrenia y autismo, los investigadores esperan explorar más a fondo si estos trastornos están relacionados con la disfunción del CA2 y de qué manera.
En 2016, el Dr. Siegelbaum y el investigador principal del Instituto Zuckerman Joseph Gogos, MD, PhD, descubrieron que los ratones que portan una mutación humana relacionada con la esquizofrenia tienen un CA2 disfuncional. Esto proporcionó evidencia sorprendente de que los déficits de memoria social, una característica clave de la esquizofrenia, pueden tener su origen en CA2.
"Las personas con esquizofrenia exhiben una amplia gama de alteraciones del comportamiento, incluida la memoria social alterada y los niveles alterados de agresión", dijo el Dr. Siegelbaum. "¿Podría esto ser el resultado de una pérdida o cambio en la actividad de CA2? Y ¿podrían estos déficits ser aliviados por¿Impulsar artificialmente la actividad de CA2? Eso es algo que nuestra investigación, y la de otros, espera revelar ".
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Materiales proporcionado por El Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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