Los neurocientíficos del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL, en sus siglas en inglés), en Nueva York (Estados Unidos), han identificado elementos clave de este circuito que contribuyen a este tipo de decisiones en la ACC, según publica Nature. El profesor Adam Kepecs, de CSHL, y su equipo son los pimeros en vincular los tipos específicos de células cerebrales a un patrón de comportamiento alimentario determinado en ratones. El documento muestra que la actividad de dos tipos diferentes de neuronas inhibitorias, conocidas como somatostatina (SOM) y neuronas parvalbúminas (PV), tiene una fuerte correlación con el inicio y el final de un periodo de comportamiento de alimentación.
La vinculación de tipos neuronales específicos de comportamientos bien definidos ha demostrado ser extremadamente difícil. "Hay una gran brecha en nuestro conocimiento entre nuestra comprensión de tipos de neuronas en función de su ubicación física y su lugar en cualquier circuito neural y lo que realmente hacen estas neuronas durante el comportamiento", explica Kepecs. Parte del problema es el desafío técnico de hacer estos estudios en ratones y la clave es un modelo de ratón desarrollado en el laboratorio de CSHL por profesor Z. Josh Huang. Este roedor tiene una modificación genética que permite a los investigadores dirigirse a una población específica de neuronas con alguna proteína de interés.
El grupo de Kepecs, dirigido por los investigadores postdoctorales Duda Kvitsiani y Sachin Ranade, utiliza este ratón para marcar tipos específicos de neuronas en el ACC con una proteína activada por la luz, una técnica conocida como etiquetado optogenético. Cada vez que la luz brilló en los cerebros de los ratones, sólo el PV etiquetado y las neuronas SOM respondieron rápidamente con un pico en su actividad, lo que permitió a los científicos determinarlos a partir de la gran diversidad de la respuesta celular vista en cualquier determinado momento.
El equipo registró la actividad neuronal en el ACC de estos ratones mientras participaban en el comportamiento de alimentación y descubrieron que el PV y las neuronas inhibidoras SOM respondieron en la época de las decisiones de alimentación, es decir, si quedarse donde estaban y beber o ir y explorar otros lugares. En concreto, cuando los ratones entraron en un área donde podrían encontrar una recompensa de agua, las neuronas inhibitorias SOM se cerraron y entraron en un periodo de actividad de bajo nivel, lo que abre una "puerta" para que la información fluya a ACC. Cuando los ratones decidieron abandonar la zona y buscar en otra parte, las neuronas inhibitorias PV se encendieron y restablecieron bruscamente la actividad celular.
"El cerebro es complejo y continuamente activo, así que tiene sentido que estos dos tipos de interneuronas inhibitorias definan los límites de un comportamiento como la alimentación, abriendo y cerrando la puerta dentro de un circuito neuronal particular a través de los cambios en su actividad", afirma Kepecs. Este es un avance importante, frente a un problema en la neurociencia conductual que los científicos llaman "el zoológico de respuesta cortical". Cuando los expertos registran la actividad neuronal en la corteza en el comportamiento y no saben desde qué tipo de neuronas se está registrando, se observa una desconcertante variedad de respuestas que llevan a la interpretación. Así, este hallazgo es relevante por los tipos específicos de neuronas corticales que pueden estar vinculados a los aspectos específicos de comportamiento.
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