Tendencias21

Despiertan y duermen a ratas manipulando el tálamo central de su cerebro

Un estudio realizado en EE.UU. ha demostrado que se puede alterar la actividad cerebral de las ratas cambiando la tasa de disparo de las neuronas del tálamo central, una zona que regula la excitación. De ese modo, se las puede o bien despertar o bien poner en estado inconsciente. Podría usarse, aunque aún es pronto para decirlo, para tratar lesiones cerebrales traumáticas y otros problemas neurológicos.

Despiertan y duermen a ratas manipulando el tálamo central de su cerebro

Científicos de EE.UU. han demostrado que podían alterar la actividad cerebral de las ratas y, o bien despertarlas o ponerlas en un estado inconsciente cambiando las tasas de disparo de las neuronas del tálamo central, una región conocida por regular la excitación. El estudio, publicado en eLIFE, fue parcialmente financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) estadounidenses.

«Nuestros resultados sugieren que el tálamo central funciona como un dial de radio que sintoniza el cerebro a diferentes estados de actividad y excitación», dice Jin Hyung Lee, profesor asistente de neurología, neurocirugía y bioingeniería en la Universidad de Stanford (California), y autor del estudio.

Situado en lo más profundo del cerebro, el tálamo actúa como una estación de retransmisión que envía señales neuronales desde el cuerpo a la corteza. El daño a las neuronas en la parte central del tálamo puede conducir a problemas con el sueño, la atención y la memoria. Estudios previos sugieren que la estimulación de las neuronas del tálamo puede despertar de estados de conciencia mínima a pacientes que han sufrido una lesión cerebral traumática.

El equipo de Lee emitió pulsos láser a neuronas talámicas centrales sensibles a la luz de ratas durmientes, lo que provocó que las células se activaran. Una alta estimulación con una frecuencia de 40 o 100 pulsos por segundo despertó a las ratas. En contraste, la estimulación de baja frecuencia de 10 pulsos por segundo envió a las ratas a un estado que recuerda a las crisis de ausencia, que las hicieron ponerse rígidas y mirar fijamente antes de volver a dormir.

«Este estudio da un gran paso hacia la comprensión de los circuitos del cerebro que controlan el sueño y el despertar», explica Yejun (Janet) He, directora del programa en el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los NIH, en la nota de prensa de éste, recogida por EurekAlert!

Resonancia magnética

Cuando los científicos utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para examinar la actividad cerebral, vieron que la estimulación de alta y baja frecuencia puso a las ratas en estados de actividad completamente diferentes. Las áreas corticales del cerebro donde se produjo una elevada actividad durante la estimulación de alta frecuencia se inhibían con la estimulación de baja frecuencia. Los registros eléctricos confirmaron los resultados. Las neuronas de la corteza somatosensorial se dispararon más durante la estimulación de alta frecuencia del tálamo central y menos durante la estimulación de baja frecuencia.

«El trabajo innovador de Lee demuestra el poder de la utilización de tecnologías de imagen para estudiar el cerebro en funcionamiento», dice Guoying Liu, del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería de los NIH.

Aunque la estimulación cerebral profunda del tálamo se ha mostrado prometedora como tratamiento para las lesiones cerebrales traumáticas, los pacientes que tienen niveles de conciencia disminuidos muestran un progreso lento con estos tratamientos.

«Hemos mostrado cómo los circuitos del cerebro pueden regular los estados de excitación», dice Lee. «Esperamos poder utilizar este conocimiento para desarrollar mejores tratamientos para las lesiones cerebrales y otros trastornos neurológicos.»

Referencia bibliográfica:

Jia Liu, Hyun Joo Lee, Andrew J Weitz, Zhongnan Fang, Peter Lin, ManKin Choy, Robert Fisher, Vadim Pinskiy, Alexander Tolpygo, Partha Mitra, Nicholas Schiff, Jin Hyung Lee: Frequency-selective control of cortical and subcortical networks by central thalamus. eLife (2015). DOI: 10.7554/eLife.09215.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren una de las estrellas más antiguas del Universo muy cerca de la Vía Láctea 25 marzo, 2024
    La estrella LMC 119 fue apreciada en la Gran Nube de Magallanes, muy cerca de la Vía Láctea, y es la primera estrella de la segunda generación de formación estelar del Universo que se ha identificado en otra galaxia. Esta estrella, una de las más antiguas en el cosmos descubiertas hasta hoy, proporciona una ventana […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿En qué se parece la AMOC a la construcción de la personalidad? 25 marzo, 2024
    Nuestra personalidad puede verse afectada por el deshielo del Ártico porque hay un paralelismo simbólico entre las corrientes oceánicas que regulan el clima y los comportamientos humanos: si seguimos sus patrones, favorecemos la ética en la gestión de las empresas.
    Edita Olaizola (*)
  • La inteligencia colectiva de las plantas forma los misteriosos círculos de hadas de los desiertos 25 marzo, 2024
    Los misteriosos círculos de hadas presentes en los desiertos de al menos 15 países se forman porque las plantas ejercen una forma de inteligencia colectiva para aprovechar los recursos hídricos profundos del terreno, creando las zonas muertas para la vida vegetal que han intrigado a los científicos durante décadas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los africanos usaban arcos y flechas hace 74 mil años 24 marzo, 2024
    El uso se arcos y flechas se ha constatado en africanos hace 74.000 años: dejaron constancia de armas puntiagudas usadas para la caza y, después de la erupción del supervolcán Toba en Indonesia que provocó una sequía, también para pescar en un río etíope.
    N+1/T21
  • Descubren al delfín de río más grande de la historia 23 marzo, 2024
    Un equipo de científicos ha descubierto en la Amazonía peruana los fósiles del delfín de río más grande de la Tierra. Era un pariente cercano de los delfines asiáticos y no de los delfines amazónicos que hoy habitan las aguas dulces de América del Sur.
    N+1/T21
  • Detectan emisiones de radio similares a auroras sobre las manchas solares 22 marzo, 2024
    Los astrónomos han observado explosiones de radio duraderas similares a auroras sobre una mancha solar: el descubrimiento podría ayudarnos a comprender mejor al Sol, así como facilitar la identificación de estrellas distantes que producen emisiones de radio similares.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren un material que se hace más fuerte con cada golpe 22 marzo, 2024
    Un nuevo material elástico presenta una increíble "durabilidad adaptativa": cada vez que se cae o se golpea, su fuerza se incrementa y se vuelve más difícil de romper. Podría ser de gran utilidad en futuros dispositivos electrónicos como nuevos teléfonos móviles, relojes inteligentes o tabletas, que están continuamente expuestos a todo tipo de golpes. Además, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Arco de Gibraltar está migrando desde el Mediterráneo hacia el Atlántico 22 marzo, 2024
    Una zona de subducción que se origina en el Mediterráneo occidental se está moviendo desde la región franco-española hacia el sur. Actualmente está a la altura de la frontera entre España y Portugal y se propaga hacia el Atlántico bajo el Estrecho de Gibraltar.
    JGU/T21
  • Antiguas canoas revelan cómo los marinos del Neolítico surcaron el Mediterráneo 21 marzo, 2024
    Una nueva investigación liderada por Juan Gibaja, del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, y publicada recientemente en la revista PLOS One, arroja luz sobre las primeras embarcaciones neolíticas en el Mediterráneo: las excavaciones en el pueblo de agricultores de la Edad de Piedra de La Marmotta, en Italia, han permitido recuperar cinco […]
    Pablo Javier Piacente
  • En los próximos meses, una "nueva estrella" iluminará el cielo nocturno 21 marzo, 2024
    Los científicos de la NASA han informado que durante este año el sistema estelar T Coronae Borealis podrá verse a simple vista en el cielo nocturno, luego de una violenta explosión cósmica que tendrá lugar en algún momento en los próximos seis meses. La “nueva estrella” en el cielo podrá apreciarse sin la ayuda de […]
    Pablo Javier Piacente