La capacitación del sistema nervioso durante el desarrollo
Hasta la fecha, la mayoría de la investigación sobre la plasticidad del sistema nervioso ha empleado la estimulación sensorial y mediciones de las respuestas neuronales inducidas. Con el fin de identificar mejor las actividades neuronales empleando como estrategia de estudio la percepción sensorial, se inició el proyecto financiado por la Unión Europea «Experience-dependent modifications of developing neural circuits and animal behaviours» (ZEBRAFISH PLASTICITY). Los investigadores emplearon una técnica que se asemeja al movimiento consecutivo (motion after-effect, MAE). El MAE es un fenómeno observado en mamíferos y en algunos insectos donde un movimiento continuo coherente induce a la larga la percepción de un movimiento en la dirección opuesta incluso después de finalizar el estímulo. Para monitorizar amplias redes neuronales, el equipo de investigación eligió como modelo de estudio las pequeñas larvas del pez cebra, ya que estas presentan una piel transparente que es de gran utilidad en estudios embriológicos y evolutivos. Para visualizar la actividad cerebral empleando fluorescencia a nivel de una única célula en una línea transgénica de pez cebra especialmente desarrollada para este estudio, los socios del proyecto ZEBRAFISH PLASTICITY diseñaron un microscopio de excitación de dos fotones. Los resultados sugieren que dentro del tectum o techo óptico existen una redes neuronales selectivas direccionalmente que se corresponden o bien con la detección visual, o bien con la percepción visual. A diferencia del primer grupo, el grupo de neuronas vinculadas con la percepción visual presentó unas respuestas sincronizadas en ausencia de estimulación visual, presentando una actividad suprimida durante el estímulo de movimiento condicionado. El desequilibrio se genera cuando el primer grupo de neuronas, relacionadas con la detección visual, se habitúa a la percepción del movimiento mientras que el segundo grupo de neuronas no y, como consecuencia, se genera una ilusión de movimiento. En conjunto, la percepción del movimiento requiere un grupo específico de neuronas y no la participación de todas las neuronas selectivas direccionalmente. Dado que estas están distribuidas aleatoriamente dentro de la red neuronal, la percepción sensorial parece que depende de la activación de un número mínimo de neuronas selectivas direccionalmente para inducir la percepción del movimiento. Las aplicaciones de los resultados del proyecto pueden generalizarse a estudios en seres humanos, ya que observaciones realizadas en pacientes con autismo señalan una mayor frecuencia de aparición de MAE. Por tanto, los investigadores del proyecto ZEBRAFISH PLASTICITY han desarrollado una línea de pez cebra con un gen concreto modificado que está vinculado con el autismo y el síndrome de Rett. El equipo del proyecto ha programado pruebas con la nueva línea transgénica de pez cebra para determinar anomalías en los circuitos neuronales que podrían conducir a la aparición del autismo.
