Nuestro cerebro está constantemente involucrado en soliloquios. Estas comunicaciones internas también suelen ser bombardeadas con eventos sensoriales externos. Por lo tanto, el impacto de los dos procesos neuronales debe ajustarse permanentemente para evitar su desequilibrio. Un equipo de científicos del Ruhr-Universität Bochum RUB reveló el papel del neurotransmisor Serotonina en este escenario. Descubrieron que distintos tipos de receptores serotoninérgicos controlan la ganancia de ambas corrientes de información de manera separable. Su hallazgo puede facilitar nuevos conceptos de diagnóstico y terapia de trastornos neuronalesrelacionado con el mal funcionamiento del sistema de serotonina. El estudio se publica en línea en la revista de acceso abierto eLife el 7. abril 2020.
Impacto en diferentes flujos de información en el cerebro
"El siguiente ejemplo de la vida cotidiana puede esbozar la tarea que el cerebro necesita resolver", explica el Dr. Dirk Jancke, Jefe del Grupo de Imágenes Ópticas en el Instituto de Computación Neural: "Imagínese sentado con su familia en la cena, un calorse está debatiendo cómo organizar adecuadamente algunos asuntos internos. De repente, el teléfono comienza a sonar; está contestando mientras continúa la discusión familiar. Para entender correctamente a la persona que llama, la multitud en la parte de atrás debe hablar más bajo o la persona que llama necesita hablar.por lo tanto, el volumen de cada conversación interna de fondo y llamada externa debe ajustarse adecuadamente para garantizar la transferencia de información no interferida, es decir, separable ". Como en esta anécdota, procesos cerebrales comparables involucran serotonina".
La serotonina es un neurotransmisor del sistema nervioso central, en el lenguaje común llamado "hormona feliz" porque contribuye a los cambios en el estado cerebral y a menudo se asocia con efectos sobre el estado de ánimo. El estudio del equipo de RUB ahora demuestra que la serotonina también participa enla escala de la entrada sensorial actual y las señales cerebrales en curso.
Controlando la liberación neuronal de serotonina con luz
Los neurocientíficos de RUB descubrieron los mecanismos subyacentes en experimentos que investigaron el procesamiento cortical de la información visual. Para su estudio, utilizaron ratones genéticamente modificados en los que la liberación de serotonina podía ser controlada por la luz. Esta línea de ratones fue desarrollada por el grupo de profesoresStefan Herlitze, Departamento de Zoología y Neurobiología General, para permitir la activación específica de las neuronas serotoninérgicas por una fibra ligera implantada.
Combinando esta técnica con imágenes ópticas, el equipo de RUB descubrió que el aumento de los niveles de serotonina en el cerebro visual conduce a la supresión concurrente de la actividad en curso y la actividad evocada por los estímulos visuales. Dos tipos de receptores desempeñaron un papel importante aquí ".nos sorprende, porque ambos receptores no solo se coexpresan en neuronas específicas, sino que también se distribuyen ampliamente entre diferentes tipos de células en el cerebro ", dice Zohre Azimi, primer autor del estudio. La acción separable de estos receptores permite distintas modulaciones de la información que transportancomunicación interna del cerebro y señales sensoriales evocadas. Los bajos niveles de serotonina, como suelen ocurrir durante el sueño nocturno, favorecen la comunicación interna del cerebro y, por lo tanto, pueden promover funciones importantes de los sueños ". La disfunción en la interacción de estos receptores, por otro lado,albergan el riesgo de un énfasis excesivo en los canales de información dirigidos interna o externamente ", dice Jancke. Por ejemplo, 5-HT irregularLas distribuciones de receptores causadas por la predisposición genética pueden manifestarse en una percepción desequilibrada del mundo interno y externo, similar a lo que se ve en los cuadros clínicos de depresión y autismo.
Facilitando la comprensión de los efectos de la serotonina
Los científicos esperan que sus hallazgos contribuyan a una mejor comprensión de cómo la serotonina afecta los procesos cerebrales fundamentales. A su vez, su estudio puede desencadenar investigaciones futuras en el desarrollo de medicamentos específicos para el receptor que beneficien a los pacientes con enfermedades psiquiátricas relacionadas con la serotonina.
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Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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