Los efectos de la actividad dendrítica sobre el comportamiento

Las dendritas son prolongaciones ramificadas de las neuronas. Unos científicos financiados con fondos europeos manipularon la actividad dendrítica en la corteza cerebral con nuevas herramientas tecnológicas y optogenéticas para modificar el comportamiento animal.

Salud

Hace poco se pensaba que las dendritas eran estructuras pasivas cuya única función era propagar las señales eléctricas. Sin embargo, se ha descubierto que la actividad dendrítica afecta a los potenciales de acción somáticos. Los científicos participantes en DENDRITE2BEHAVIOR (From dendrite to behavior: fiberoptic imaging and optogenetic manipulation of dendritic activity in behaving animals) manipularon ópticamente una región determinada de las dendritas de las neuronas piramidales situadas en la capa cortical del cerebro. El objetivo fue modular el comportamiento animal. Se fabricó un microperiscopio de fibra óptica extremadamente ligero para la fotoestimulación selectiva de la corteza de roedores en animales con comportamiento libre. Este producto revolucionario contribuyó a la obtención de resultados relevantes que constituirán en breve el tema de artículos científicos publicados en cuatro revistas. En un principio, se estudiaron los efectos de la actividad dendrítica sobre las señales del electroencefalograma (EEG). Se demostró que las dendritas de las neuronas piramidales de la capa cortical 5 (C5) producen picos de calcio con una amplitud igual a los potenciales posinápticos excitadores. Estos picos también afectan en gran medida al potencial medido en la superficie cortical. Los resultados obtenidos discrepan con la hipótesis actual según la cual las señales del EEG reflejan la actividad post-sináptica excitadora. El EEG es una técnica muy empleada en la práctica clínica y no clínica. Los datos del proyecto podrían ser útiles para modificar la interpretación del EEG en personas sanas y enfermas. Cabe destacar el desarrollo de una técnica que implica el uso simultáneo de dos microperiscopios para activar dos capas corticales independientes in vivo. Las neuronas piramidales C5 extienden sus dendritas a todas las capas corticales (de C1 a C6). Un aspecto importante es que ahora es posible estudiar la asociación de señales descendentes en C1 con señales ascendentes en C4. Como resultado, se obtuvo la primera prueba in vivo de que las neuronas piramidales de C5 son extremadamente sensibles a estímulos entrantes en diferentes capas corticales. Los resultados del proyecto resultan de gran importancia para la neurociencia. La corteza cerebral se relaciona con las principales funciones cognitivas como atención, memoria, percepción y lenguaje. Ahora se dispone de una herramienta potente que permite activar in vivo y de forma selectiva y precisa diferentes capas corticales. Esta herramienta será de gran utilidad para detectar y solucionar trastornos neurológicos y de comportamiento.