Una investigación del Institutode Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, que es centro mixto del Centro Superior de Investigaciones Científicas, ha avalado el uso de los ratones en el estudio de las enfermedades neurodegenerativas al constatar por primera vez que las funciones observadas en una región cerebral de los roedores se deben en realidad a la existencia de dos circuitos diferenciados, al contrario de lo que se pensaba hasta ahora.
El hallazgo, publicado recientemente en la revista 'eLife', resulta de vital importancia y avala el uso de estos animales en el estudio de enfermedades neurodegenerativas como párkinson, huntington, trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), depresión o incluso esquizofrenia.
Según han destacado los investigadores, en todas esas patologías, aparentemente tan distintas, es clave el estriado dorsal, que es una estructura que, situada en la base del cerebro, supone la puerta de entrada al circuito de los ganglios basales, un nodo de comunicaciones fundamental para muchos procesos conductuales y neurobiológicos como el control afectivo, la actividad motora y las funciones cognitivas.
La investigación muestra las propiedades de las principales neuronas del núcleo estriado en el cerebro del ratón, las neuronas espinosas medianas, describe sus circuitos y establece las bases biológicas para diferenciar sus principales áreas funcionales, que serían homólogas a las dos divisiones del estriado en humanos: el núcleo caudado y el putamen, estrechamente relacionados con el control motor y la toma de decisiones, respectivamente.
El descubrimiento proporciona una explicación biológica de cómo el núcleo estriado de los ratones, a pesar de tener una estructura anatómicamente homogénea y estar formado por neuronas del mismo tipo, puede ser el origen de conductas o síntomas muy diferentes en enfermedades como el párkinson, huntington, TDAH, depresión mayor, síndrome de Tourette o esquizofrenia.
Ramón Reig investigador del Instituto de Neurociencias de la UMH de Elche, ha explicado que el ratón es actualmente “el modelo más utilizado en investigación, por lo que es crítico diferenciar los circuitos que componen el estriado del ratón”. Ha añadido que la división que se ha hallado en el estriado de los ratones “respalda la utilización del ratón como modelo para estudiar las diferentes enfermedades relacionadas con esa estructura”.
Estudio pionero
El estudio, con Javier Alegre-Cortés y María Sáez como primeros autores, también destaca por las técnicas empleadas dado que es uno de los pocos que utiliza la actividad cerebral de onda lenta para comprender circuitos cerebrales y la primera vez que se hace analizando la actividad intracelular mediante la técnica conocida como Noise-assisted Multivariate Empirical Mode Descomposition. También es pionero en mostrar registros dobles in vivo de neuronas mediante la técnica de 'patch-clamp' en el núcleo estriado.
Todo ello, junto con otras técnicas optogenéticas como el 'optopatcher' y de análisis mediante 'machine learning' hacen que el trabajo tenga un valor añadido y que pueda contribuir al desarrollo científico en otros campos de investigación, augura el responsable del proyecto.
