resumen: Los científicos han descubierto un circuito cerebral en el núcleo subtalámico que causa malestar cuando se activa, arrojando nueva luz sobre las raíces neuronales de la aversión. Este descubrimiento tiene implicaciones importantes, porque demuestra el papel potencial del tálamo en la depresión y los efectos secundarios del tratamiento de estimulación cerebral profunda (DBS) para la enfermedad de Parkinson.
Los investigadores han utilizado la optogenética en ratones para identificar los circuitos neuronales implicados, lo que podría conducir a tratamientos más precisos para los trastornos neurológicos sin efectos nocivos. La investigación ofrece esperanzas de mejores resultados clínicos para los pacientes con enfermedad de Parkinson y afecciones similares.
Hechos clave:
- El núcleo subtalámico, conocido por controlar el movimiento, ahora está relacionado con la producción de fuertes sentimientos de aversión e incomodidad.
- La estimulación optogenética en ratones reveló un comportamiento de evitación persistente, lo que sugiere la conexión del núcleo subtalámico con los sistemas emocionales del cerebro y su papel potencial en la depresión.
- Este hallazgo puede explicar por qué algunos pacientes de Parkinson sometidos a tratamiento con ECP desarrollan depresión, allanando el camino para tratamientos con menos efectos secundarios.
fuente: Universidad de Upsala
Los investigadores han descubierto un nuevo circuito neuronal en el cerebro que produce una fuerte sensación de malestar cuando se activa.
Este descubrimiento también les permite mostrar por primera vez que el núcleo subtalámico, una estructura del cerebro que controla los movimientos voluntarios, también puede desempeñar un papel en el desarrollo de la depresión. Los hallazgos podrían conducir a mejores tratamientos para la enfermedad de Parkinson.
El estudio fue publicado en la revista científica. Informes celulares.
«Nuestro estudio muestra que un área específica del cerebro está involucrada en el comportamiento de aversión y evitación cuando se estimula. Estudiamos cómo se comportan los ratones cuando se activa el núcleo subtalámico mediante estimulación optogenética», explica Asa McKenzie, profesor del Departamento de Organismos. Biología en la Universidad de Uppsala y autor principal.Para estudiar.
El equipo de investigación había descubierto previamente que los ratones cuyo tálamo estaba activado buscaban alejarse del estímulo.
En el nuevo estudio pudieron demostrar que este comportamiento está relacionado con la aversión y que el comportamiento de evitación ocurre no sólo durante la activación del núcleo subtalámico, sino que también el malestar permanece en la memoria.
Cuando los ratones fueron colocados posteriormente en el mismo ambiente, mostraron un comportamiento de evitación igualmente fuerte a pesar de que el estímulo ahora estaba desactivado. Por tanto, las asociaciones eran lo suficientemente fuertes como para mantener este comportamiento.
La aversión es lo opuesto a la recompensa y juega un papel importante al hacernos evitar cosas que nos hacen sentir mal. En humanos se sabe que una fuerte activación del sistema de aversión en el cerebro puede provocar depresión.
En el nuevo estudio, los investigadores no sólo descubrieron la ubicación en el cerebro donde se produce la aversión, sino que también identificaron circuitos neuronales que se originan en el núcleo subtalámico y que se conectan directamente con el sistema emocional del cerebro, que se activa durante fuertes sentimientos de malestar. .
«Que el tálamo conduzca a conductas de aversión y evitación es un hallazgo importante por dos razones principales: aumenta nuestra comprensión del sistema emocional del cerebro y cómo la actividad cerebral puede conducir a síntomas psicológicos como la depresión y la apatía.
«En segundo lugar, esto puede explicar por qué las personas con enfermedad de Parkinson tratadas con estimulación cerebral profunda (ECP) experimentan este tipo de efectos secundarios», continúa McKenzie.
En la enfermedad de Parkinson, el hipotálamo está hiperactivo, pero la estimulación de esta área del cerebro en pacientes con Parkinson grave mediante estimulación cerebral profunda con electrodos implantados «corrige» esto y elimina los temblores y otros problemas motores. El tratamiento suele funcionar muy bien. Sin embargo, algunos pacientes experimentan efectos secundarios como depresión grave.
«Ahora que hemos podido demostrar que el tálamo tiene un vínculo directo con la aversión y está conectado con el centro de depresión en el cerebro, podemos entender y explicar estos efectos secundarios en términos neurobiológicos. Además de la enfermedad de Parkinson, la ECP hipotalámica es También se utiliza en afecciones como temblor esencial y trastorno obsesivo-compulsivo.
«Nuestro estudio es una investigación básica y allana el camino para mejorar la precisión clínica de estos tratamientos. El objetivo es que la estimulación cerebral profunda trate los síntomas de la enfermedad sin causar efectos secundarios graves», afirma McKenzie.
El proyecto es una colaboración entre investigadores de la Universidad de Uppsala y la Universidad de Burdeos. El estudio fue financiado por la Fundación de Investigación Bertil Hallstein, la Fundación Sueca del Cerebro, la Fundación Parkinson, la Fundación Michael J. Fox (Iniciativa ASAP = Aligning Science Across Parkinson’s Disease), la Fundación Ahlin, las Fundaciones Wiener-Gren y la Fundación Sueca Consejo de Investigación.
Más sobre la metodología de los investigadores.
Los investigadores utilizaron la optogenética para asegurarse de que solo estimularan el núcleo subtalámico y no ningún otro tejido cerebral. Este método se basa en el uso de un tipo específico de luz para activar o desactivar neuronas individuales en el cerebro de ratones genéticamente modificados cuyas neuronas contienen proteínas sensibles a la luz en sus superficies.
Los investigadores identificaron marcadores en estudios anteriores que ahora se utilizan para distinguir con precisión entre el núcleo hipotalámico y las estructuras circundantes. Esto les permitió estudiar cómo se ven afectadas las neuronas individuales en el cerebro de los ratones y cómo se comportan los ratones cuando las neuronas están más o menos activas.
Acerca de esta noticia de investigación en neurociencia
autor: Ellen Backström
fuente: Universidad de Upsala
comunicación: Ellen Backstrom – Universidad de Uppsala
imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News.
Búsqueda original: Acceso abierto.
«Transducción recíproca de señales activadoras e inhibidoras y destino celular en la regeneración de células T.“Por Asa McKenzie et al. Informes celulares
un resumen
Transducción recíproca de señales activadoras e inhibidoras y destino celular en la regeneración de células T.
Reflejos
- Pitx2, Vglut2, parvalbúmina en STN y Tac1 en Párrafo-STN está altamente conservado desde el ratón hasta el primate.
- La excitación óptica de STN o terminales STN en el pálido ventral provoca aprendizaje aversivo
- Fotoexcitación asociada Párrafo-STN genera una respuesta claramente diferente
- Anatomía funcional del STN vs.. Párrafo-STN proporciona un marco para el impacto emocional.
resumen
El núcleo subtalámico (STN) es fundamental para el control del comportamiento; Por tanto, la desregulación se asocia con trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos, incluida la enfermedad de Parkinson. La estimulación cerebral profunda (DBS) dirigida al STN alivia con éxito los síntomas motores de la enfermedad de Parkinson.
Sin embargo, el mal humor y la depresión son efectos secundarios emocionales. STN está adyacente a Párrafo-STN, asociado a conductas apetitivas y aversivas.
La DBS dirigida al STN puede modificarse inadvertidamente Párrafo-STN, que provoca aversión. En cambio, el STN media la aversión. Para investigar la relación causal entre el STN y la aversión, se manipula el comportamiento emocional mediante optogenética en ratones.
Los promotores selectivos permiten el desmontaje del STN (p. ej. bitex2) contra. Párrafo-ESTN(Tac1). La estimulación fótica aguda induce aversión tanto en el STN como en el Párrafo-STN. Sin embargo, sólo las señales asociadas con la estimulación de STN provocan una evitación condicionada, y sólo la estimulación de STN interrumpe la autoadministración continua de azúcar.
Los registros electrofisiológicos identifican respuestas postsinápticas en las neuronas del pálido, y la fotoestimulación selectiva de las terminales STN en el pálido ventral replica la aversión inducida por el STN.
La identificación del STN como fuente de aprendizaje aversivo contribuye a los fundamentos neurobiológicos del afecto emocional.
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