Las 'células de apoyo' del cerebro juegan un papel activo en la memoria y el aprendizaje
Una nueva investigación proporciona más evidencia de que las células gliales hacen más que apoyar y nutrir a las neuronas, que tradicionalmente se decía que eran las células responsables del funcionamiento del cerebro.
Parece que las células gliales llamadas astrocitos, llamadas así porque tienen una forma similar a las estrellas, juegan un papel activo en la memoria y el aprendizaje.
Esto es según un nuevo estudio de la Universidad de California (UC), Riverside.
El equipo descubrió que los astrocitos, que superan ampliamente en número a las neuronas, pueden administrar el espacio limitado en el hipocampo del cerebro al eliminar las sinapsis no deseadas o las conexiones entre las neuronas.
El hipocampo es una parte pequeña pero crucial del cerebro que es importante para la memoria y el aprendizaje.
En un artículo que ahora se publica en el Revista de neurociencia, los investigadores describen cómo exploraron los mecanismos a través de los cuales los astrocitos regulan la "remodelación del circuito del hipocampo durante el aprendizaje".
Descubrieron que cuando los astrocitos producen demasiada proteína llamada efrina-B1, causa problemas de memoria en ratones.
Como explica la autora principal del estudio, Iryna M. Ethell, profesora de ciencias biomédicas en la Facultad de Medicina de UC Riverside, “La sobreproducción de esta proteína en los astrocitos puede conducir a una retención deficiente de la memoria contextual y la capacidad de navegar en el espacio. . "
Neuronas, células gliales y sinapsis
Hay dos tipos principales de células en el cerebro y la médula espinal: neuronas; y las células gliales más abundantes, que están formadas por microglias, astrocitos y oligodendrocitos.
Originalmente, se pensaba que las neuronas eran las unidades de trabajo activas del cerebro y que la función de las células gliales era apoyarlas y nutrirlas pasivamente.
Pero cada vez más investigaciones muestran que las células gliales están lejos de ser pasivas y desempeñan un papel activo en el desarrollo del cerebro y el sistema nervioso.
Por ejemplo, sabemos que los astrocitos ayudan a regular la generación y función de las sinapsis, o los espacios entre el extremo de una neurona y las otras neuronas con las que se comunica.
La comunicación se realiza mediante mensajeros químicos, o neurotransmisores, para transportar señales a través de las sinapsis.
Los investigadores señalan que estudios previos han vinculado interacciones anormales entre astrocitos y neuronas con trastornos degenerativos y del desarrollo del cerebro.
Algunos de estos estudios también han encontrado que las interacciones anormales están relacionadas con deficiencias en la memoria y el aprendizaje. Sin embargo, no identificaron los mecanismos subyacentes.
Siguiendo sus propios hallazgos, la profesora Ethell dice que ella y sus colegas creen que "los astrocitos que expresan demasiada efrina-B1 pueden atacar las neuronas y eliminar las sinapsis".
Este tipo de "pérdida de sinapsis" se ha observado en la enfermedad de Alzheimer, la esclerosis lateral amiotrófica y otras enfermedades neurodegenerativas.
Los astrocitos eliminan las sinapsis
Los investigadores comenzaron a estudiar la interacción entre las células gliales y las neuronas examinando el efecto de los astrocitos en las neuronas del ratón en el laboratorio. Descubrieron que cuando agregaban astrocitos que producen demasiada efrina-B1 a las neuronas, "devoraban" las sinapsis.
La eliminación de sinapsis en el cerebro altera los circuitos de memoria y aprendizaje, por lo que este hallazgo sugiere que es probable que las interacciones entre las células gliales y las neuronas influyan en la memoria y el aprendizaje.
Para explorar esto más a fondo, los científicos estudiaron el efecto en ratones vivos. Cuando aumentaron los niveles de efrina-B1 de los animales, descubrieron que los animales no podían recordar los comportamientos que acababan de aprender.
Podría ser que “la sobreproducción de efrina-B1 puede ser un mecanismo novedoso por el cual se eliminan las sinapsis no deseadas en el cerebro sano”, especula el profesor Ethell.
Esta idea está respaldada por el hecho de que a menudo se observa un aumento en la producción de efrina-B1 por los astrocitos en las lesiones cerebrales traumáticas.
Pero la "eliminación excesiva" de sinapsis puede causar problemas y conducir a la neurodegeneración, continúa el profesor Ethell.
Olvidar es necesario para aprender
En el hipocampo, la parte del cerebro que se ocupa principalmente de la memoria, se forman nuevas sinapsis a medida que aprendemos cosas nuevas.
Y, dice el profesor Ethell, debido a la cantidad limitada de espacio en esta pequeña región, es necesario eliminar algunas conexiones no deseadas para dejar espacio para otras nuevas a medida que se forman nuevos recuerdos.
El equilibrio entre la creación de nuevas sinapsis y la eliminación de las no deseadas se mantiene mediante aumentos y disminuciones en la producción de efrina-B1 por parte de los astrocitos.
"Para aprender", sostiene el profesor Ethell, "primero debemos olvidar". Ella y sus colegas continúan su investigación de las células gliales y desean descubrir por qué solo algunos, y no todos, los astrocitos eliminan las sinapsis.
“Lo que sabemos con certeza es que apuntar solo a las neuronas para el estudio es ineficaz. También son las células gliales las que necesitan nuestra atención ".
Prof. Iryna M. Ethell
