Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, ha identificado neuronas específicas que ayudan a activar el procesamiento sensorial en las células nerviosas cercanas, un hallazgo que podría explicar cómo el cerebro integra las señales necesarias para la percepción táctil y el aprendizaje.
De acuerdo a una nota de prensa, el hallazgo permitiría comprender no solo cómo el cerebro percibe los estímulos táctiles, sino también cómo vincula la información que obtiene del entorno, un proceso clave en el aprendizaje. La investigación de los especialistas suizos fue publicada recientemente en la revista Neuron.
El cerebro humano recopila una gran cantidad de información del entorno mediante la percepción y el procesamiento de las sensaciones táctiles. Al tocar un objeto no solamente estamos experimentando una sensación: al mismo tiempo, estamos enviando al cerebro datos como la forma, la textura o la temperatura del objeto.
Para intentar desentrañar los mecanismos neuronales ligados a este proceso, los neurocientíficos de la EPFL han realizado experimentos en ratones que desembocaron en el descubrimiento de un tipo específico de neuronas, las cuales ponen en marcha el mecanismo en regiones específicas del cerebro ligadas a la percepción sensorial, en este caso principalmente en la corteza somatosensorial.
En base a estudios previos, trabajaron sobre la actividad de la interneurona de péptido intestinal vasoactivo (VIP). Lograron confirmar que estas células nerviosas crean nuevas conexiones entre las neuronas para permitir la integración de señales sensoriales y motoras.
Neuronas activadoras
La investigación suiza es la primera en verificar este fenómeno en un cerebro vivo, midiendo el potencial de membrana, la característica eléctrica más importante de estas células cerebrales. También hallaron que la activación de las neuronas VIP depende directamente de un aumento en los niveles del neurotransmisor acetilcolina.
En los experimentos, los científicos comprobaron que la liberación de acetilcolina produce una señal de activación en las neuronas VIP, iniciando así el mecanismo sensorial que otorga un sentido concreto a las experiencias táctiles y las integra en diferentes circuitos de aprendizaje en el cerebro.
Además, verificaron que estas neuronas inhiben la actividad de otras células cerebrales destinadas a desacelerar esta clase de procesos. Aunque el mecanismo fue constatado en roedores, los expertos creen que podría ocurrir un proceso similar en el cerebro humano, teniendo en cuenta que las células y los procesos implicados son similares.
En el estudio, los científicos utilizaron ratones diseñados para transportar proteínas sensibles a la luz en las células cerebrales que emplean principalmente acetilcolina para enviar sus mensajes.
Posteriormente, aplicaron luz para estimular estas neuronas y generar la liberación del neurotransmisor, mientras monitoreaban la actividad de las células nerviosas que frenan el proceso. De esta forma, lograron verificar las características del mecanismo en el cerebro de ratones vivos.
Integración de señales sensoriales
Por otro lado, los neurocientíficos concluyeron a partir de los datos obtenidos en el estudio que la activación de estas neuronas excitadoras favorece la integración de diferentes señales sensoriales, ayudando en este caso a los roedores a darles sentido y conectarlas.
En definitiva, y más allá de la actividad neuronal comprobada en este estudio, la importancia del hallazgo es la verificación de un circuito que integra a las señales táctiles en el cerebro, permitiendo que la información percibida mediante el tacto adquiera un sentido concreto y práctico.
Al mismo tiempo, dicho proceso podría impulsar la formación de nuevas conexiones entre neuronas, un mecanismo que subyace al aprendizaje. Esta característica será objeto de futuras investigaciones, con el propósito de determinar si el mecanismo descubierto posee aún implicancias más profundas en la dinámica cerebral.
Referencia
Cell-type-specific nicotinic input disinhibits mouse barrel cortex during active sensing. Célia Gasselin, Benoît Hohl, Arthur Vernet, Sylvain Crochet and Carl C. H. Petersen. Neuron (2021).DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.12.018
Foto: Yoann Boyer en Unsplash.
