divendres, 8 d’abril de 2016

El sindrome de Down está relacionado con el ritmo de la estrucura celular neuronal

La actividad cerebral se rige por un equilibrio minucioso entre excitación e inhibición neuronal.Para ciertas funciones, la red neuronal necesita estar sincronizada y ello produce oscilaciones de alta frecuencia que permiten el correcto procesamiento de la información y la ejecución de comportamientos. Esta sincronización depende del equilibrio entre la excitación y la inhibición que se ha visto afectado en un gran número de trastornos que cursan con disfunción cognitiva.

En una investigación en publicada recientemente, dirigida por el Centro de Regulación Genómica y el  Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), en Mavi Sánchez Vives, en España,se ha descubierto por primera vez que las alteraciones del circuito neuronal afectan a la fisiología de la corteza cerebral y que podrían ser las causantes de lo déficits cognitivos en el síndrome de Down, estas alteraciones provocan   problemas en funciones como la toma decisiones, la impulsividad, la memoria de trabajo o la atención.

En investigaciones anteriores, la estructura celular de las neuronas de la corteza cerebral en animales con  síndrome de Down era distinta, estudiando esta vez la fisiología, se ha podido comprobar que estas  alteraciones celulares y pequeños cambios en la conectividad inhibitoria se relacionan con  un déficit de la activación de esta región, en su ritmo y sincronización de la actividad neuronal, ya que la fisiología de la corteza cerebral es una estructura clave en las funciones ejecutivas como la concentración, el aprendizaje o la resolución de problemas.

Los investigadores estudiaron los genes relacionados con el síndrome de Down en animales que sobrexpresan este gen, el exceso de este gen provoca cambios en el equilibrio excitación/inhibición, es decir, reduce el nivel de descarga de las neuronas y altera el ritmo en las ondas de alta frecuencia de la corteza cerebral, específicamente en las neuronas que se encargan de controlar la inhibición.

El estudio ha combinado experimentos de electrofisiología e histología con un modelo computacional que emula el circuito neuronal de la corteza cerebral de forma virtual. “Hemos identificado alteraciones anatómicas y funcionales, y a través de un modelo computacional se pudo comprender todo la estructura y realizar predicciones sobre el funcionamiento de la corteza cerebral de esta patología y  demostrar cómo dichos déficits pueden explicar las observaciones experimentales” comenta Sánchez Vives, coinvestigadora principal del estudio.

Este tema se puede relacionar con el temario que se ve en el libro de Biología de 2 de Bachillerato en el tema 15: Los genes y sus funciones.
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