Esclarecen la relación entre la actividad cerebral y el flujo sanguíneo
Un grupo de investigadores ha averiguado de qué modo la actividad neuronal activa el riego sanguíneo del cerebro. Este descubrimiento permitirá comprender mejor las múltiples técnicas de imagen cerebral que se basan en el flujo sanguíneo del cerebro para detectar la actividad neuronal. Asimismo, podría esclarecer la importancia del deterioro del flujo sanguíneo cerebral en las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Este trabajo, cofinanciado con fondos comunitarios, se ha publicado en el último número de la revista Neuron. El cerebro constituye apenas el 5% de nuestra masa corporal, pero consume el 20% del oxígeno que inspiramos. A diferencia de los músculos y otros tejidos, el cerebro carece de depósitos internos de energía. Por ello, obtiene el oxígeno y la energía que necesita directamente del torrente sanguíneo. Cuando se activa una región cerebral, aumenta el flujo sanguíneo hacia esa parte del cerebro, a fin de suministrar el oxígeno y la energía necesarios para ese incremento de la actividad. Las técnicas de imagen del cerebro, como la resonancia magnética funcional (RMf), se fundamentan en este estrecho vínculo entre el flujo sanguíneo y la actividad cerebral. No obstante, hasta ahora, no estaban claros los mecanismos por los que el cerebro regula el riego sanguíneo. «Cuando un especialista observa una imagen cerebral obtenida por RMf, en realidad lo que ve son cambios del flujo sanguíneo y la oxigenación», explicó Ventakesh N. Murthy, de la Universidad de Harvard, uno de los autores del estudio. «Pero, en virtud de la estrecha asociación que existe entre la actividad neuronal y el flujo sanguíneo, interpretamos los cambios del flujo como cambios de la actividad cerebral. Pensamos que, si logramos comprender con exactitud de qué forma la actividad cerebral regula el riego sanguíneo, podremos interpretar mejor este proceso a la inversa, que es lo que hacemos al "leer" las imágenes de RMf.» En este nuevo estudio, un grupo de neurocientíficos estudió en ratones una parte del cerebro denominada bulbo olfatorio, que procesa los olores. «Cuando un ratón percibe un olor, se activan loci discretos de su bulbo olfatorio, lo que incrementa el riego sanguíneo en esos puntos», indicó el profesor Murthy. «Esto lo medimos empleando medios avanzados de microscopía óptica: contamos el número de glóbulos rojos que atravesaban los vasos capilares de esta zona y a qué velocidad lo hacían.» Los científicos observaron que ciertas células llamadas astrocitos actúan como intermediarias y son responsables de que el riego sanguíneo de las distintas partes del cerebro se corresponda con el nivel de actividad. Cuando una región del cerebro se activa, emite unas moléculas llamadas neurotransmisores. En cuanto los astrocitos las detectan, inducen una dilatación de los vasos sanguíneos, lo que en la práctica incrementa el flujo sanguíneo hacia esa parte del cerebro. Según los investigadores, en este mecanismo participan muchas vías de señalización molecular distintas. Además de permitir interpretar mejor las técnicas de imagen cerebral, este descubrimiento podría servir para estudiar las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, y el envejecimiento del cerebro. Diversas investigaciones indican que, a medida que una persona envejece o padece una enfermedad neurodegenerativa, puede deteriorarse la capacidad del cerebro de suministrar el riego sanguíneo necesario para sus niveles de actividad. Aún se desconoce si esto ocasiona los síntomas del deterioro cognitivo. A continuación, los científicos se proponen comprobar si lo descubierto acerca del bulbo olfatorio puede extrapolarse al resto del cerebro. Esta investigación contó con apoyo comunitario en forma de una beca Marie Curie.