Los científicos han descubierto una estrategia poderosa que el cerebro utiliza para coordinar la señalización química. Estos hallazgos ofrecen una nueva perspectiva sobre los orígenes de los desequilibrios químicos que subyacen a numerosos trastornos neurológicos y psiquiátricos debilitantes.
En un nuevo estudio dirigido por el profesor Joshua Goldberg de la Universidad Hebrea y el profesor Joshua Plotkin de la Universidad de Stony Brook, el equipo se centró en un pequeño grupo de células cerebrales en el estriado que actúan como “directores de orquesta”.
Estas células, llamadas interneuronas colinérgicas, que liberan acetilcolina, ya se sabía que promovían la liberación de dopamina, el químico de recompensa del cerebro, pero los investigadores descubrieron que su alcance se extiende mucho más allá de lo esperado y que también pueden desencadenar directamente la liberación de serotonina.
Utilizando herramientas avanzadas que les permitían “encender y apagar células cerebrales específicas con destellos de luz, el equipo observó lo que ocurría cuando estas células conductoras se activaban juntas. Cuando lo hicieron, las fibras de serotonina cercanas respondieron casi al instante, liberando sus señales químicas en el tejido cerebral circundante.
Cuando los investigadores examinaron estados cerebrales relacionados con comportamientos similares a los obsesivo-compulsivos, encontraron que el sistema funcionaba a toda velocidad. Las células colinérgicas estaban hiperactivas, lo que provocaba un aumento de liberación de serotonina. Así, un mecanismo que normalmente podría ayudar a afinar el aprendizaje y el comportamiento pareció amplificarse más allá de los niveles normales.
“Nuestros hallazgos muestran que el cableado interno del cerebro permite que un sistema químico tome el volante de otro de una manera altamente regional y específica”, explicaron Goldberg y Plotkin. “En condiciones como el TOC, donde la señalización colinérgica puede ser disfuncional, esta coordinación normalmente útil puede descontrolarse, lo que podría ayudar a explicar por qué ciertos comportamientos se vuelven tan difíciles de detener”.
El estudio sugiere que los trastornos cerebrales no pueden derivarse simplemente de tener demasiado o muy poco de un mismo químico. En cambio, pueden implicar que el sistema interno de coordinación del cerebro se descontrole, traduciendo aumentos en un químico en incrementos patológicos en otro.
El artículo de investigación titulado “Synchronous activation of striatal colinérgic interneurons induces local serotonining”, ya está disponible en Nature Communications.
