Por primera vez, logran observar una única neurona en acción

Un cúmulo de neuronas

Foto: Reuters
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Un estudio permite explicar cómo se comunican entre sí

Científicos norteamericanos vieron cómo una de estas células sensibiliza a otras

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Una región en el cerebro conocida como el hipocampo controla, ordena y almacena el caudal informativo que pasa por nuestros sentidos cada minuto que estamos despiertos
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La gran pregunta para las neurociencias es la que haría un chico de jardín de infantes:
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¿cómo? ¿Cómo puede una porción de tejido que contiene una pequeña fracción de las neuronas del cerebro absorber y almacenar tanta información, incluso temporalmente?
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Un estudio publicado la semana última en la revista Nature da el primer paso hacia una respuesta, y también expone los métodos más avanzados disponibles para estudiar el cerebro
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Dos investigadores de los Institutos Howard Hughes, en Maryland, no estimularon una célula cerebral, sino una única espina dendrítica, que es uno de los crecimientos similares a pelos que nacen de las ramificaciones de esas células
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Las neuronas se comunican con sus vecinas mediante una "explosión química" que parte desde los extremos de una de esas espinas, cruza a través de un espacio llamado sinapsis y llega hasta el extremo de otra espina en la siguiente célula
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Si el "baño químico" es lo suficientemente fuerte, la espina receptora se agranda, lo que refuerza la conexión entre ambas
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Este es el proceso básico del aprendizaje
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Pero los investigadores Christopher D. Harvey y Karel Svoboda hallaron algo poco frecuente mientras estimulaban una única espina. No sólo se agrandó este crecimiento del tejido neuronal, sino que también volvió a sus vecinas más sensibles a las señales químicas
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De hecho, quedaron en estado de alerta ante cualquier derrame informativo.
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Capacidad multiplicada
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Para los autores del estudio, el efecto combinado de estas asistentes multiplica la capacidad de toda célula cerebral
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Los neurocientíficos elaboraron la teoría de que ese efecto, llamado plasticidad en cúmulos, influiría en la tremenda capacidad que posee el cerebro, aunque nunca lo habían visto en acción
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"La idea tradicional era que cada sinapsis funcionaba de manera independiente y que la fuerza de las conexiones individuales modulaba el almacenamiento de los recuerdos", explicó Harvey, del Laboratorio Cold Spring Harbor, en Long Island
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"Lo que demostramos es que las sinapsis vecinas funcionarían en conjunto, lo que conduce a la idea de que la información se almacenaría en cúmulos, con los datos relacionados concentrados en el mismo «barrio» cerebral", agregó el investigador
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La capacidad de observar una sinapsis en acción es en sí toda una proeza científica
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El cerebro humano promedio tiene alrededor de 100.000 millones de neuronas y cerca de mil veces esa cantidad de sinapsis.
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Permitido espiar
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Para aislar y visualizar una sola sinapsis los científicos utilizaron ratones genéticamente modificados para que sus cerebros pudieran producir una proteína fluorescente que brillaba sólo en ciertas células del hipocampo
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Al "espiar" a través de un microscopio de alta potencia una porción de ese tejido, los investigadores pudieron aislar y concentrarse en una única sinapsis
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El equipo usó un láser para producir una "explosión" de glutamato, una sustancia química del cerebro, dentro de la sinapsis
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Toda una porción de tejido cerebral quedó empapada en una forma inerte de glutamato y el láser activó la sustancia exactamente en el área en la que se concentraban los investigadores. En los estudios previos realizados para observar esta comunicación intercelular en acción se utilizó la estimulación eléctrica, que envía un impulso de actividad a través de un conjunto de células vecinas
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Esto inhibe los efectos sutiles que ocurren naturalmente
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En el nuevo estudio, "el glutamato llega hasta espinas individuales y relativamente profundas dentro del tejido cerebral, bajo condiciones idénticas" a los procesos del organismo, escribió el doctor Bernardo L. Sabatini, neurobiólogo de la Universidad de Harvard, en un artículo editorial ("Sinapsis vecinas") sobre el estudio
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Tras provocar el disparo en la sinapsis, los investigadores hallaron que los receptores en las células vecinas seguían extremadamente sensibles a la estimulación durante unos 10 minutos. Esto, para Harvey, "tiene sentido", dada toda la información que las personas necesitan procesar rápidamente cuando entran en una habitación desconocida o llegan a una fiesta
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"Una hora o más sería demasiado tiempo -dijo Harvey-
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Habría todo tipo de información ingresando en el cerebro... datos sin relación
." Por otro lado, "unos pocos segundos no serían suficientes como para captar algo a lo que se le prestó atención -explicó el coautor del estudio-
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Diez minutos parece ser el período más adecuado"
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Por Benedict Carey
De The New York Times
Fuente La Nacion