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Aug 14, 2023

Detener el movimiento de los ratones puede arrojar luz sobre los síntomas motores del Parkinson

La activación de células cerebrales específicas produce una parada total del movimiento de los animales por Marisa Wexler, MS | 2 de agosto de 2023 La activación de un grupo específico de células nerviosas en el cerebro conduce a una repentina y total

La activación de células cerebrales específicas provoca la parada total del movimiento de los animales

por Marisa Wexler | 2 de agosto de 2023

La activación de un grupo específico de células nerviosas en el cerebro provoca una parada repentina y total del movimiento en ratones, según muestra un estudio.

Dado que el congelamiento y el movimiento lento son síntomas motores comunes de la enfermedad de Parkinson, los científicos creen que estas células nerviosas pueden desempeñar un papel en la afección.

“La parada motora o el movimiento lento es uno de los síntomas cardinales de la enfermedad de Parkinson. Especulamos que estas células nerviosas especiales... están sobreactivadas en la enfermedad de Parkinson. Eso inhibiría el movimiento”, dijo en un comunicado de prensa el Dr. Ole Kiehn, profesor de la Universidad de Copenhague, Dinamarca y coautor del estudio.

Si bien el estudio, "Las neuronas pedunculopontinas Chx10+ controlan la detención motora global en ratones", se centró en comprender la función de estas células en condiciones sin enfermedad, los hallazgos "pueden eventualmente ayudar... a comprender la causa de algunos de los síntomas motores en la enfermedad de Parkinson". ”, dijo Kiehn. Fue publicado en Nature Neuroscience.

La capacidad del cerebro para coordinar el movimiento es un proceso complicado. Para ejecutar un movimiento bien coordinado, el cerebro debe poder controlar cuándo comienza el movimiento, cuánto dura y cuándo se detiene, todo con niveles extremos de precisión. Los mecanismos precisos que controlan el movimiento en el cerebro siguen siendo poco conocidos.

Aquí, los investigadores identificaron un grupo específico de neuronas (células nerviosas) en una parte del núcleo pedunculopontino (PPN) del cerebro, que ayuda a coordinar el movimiento. Estas neuronas expresan un marcador proteico llamado Chx10 y producen el mensajero químico glutamato.

Utilizaron una técnica llamada optogenética, donde las neuronas están diseñadas para que se activen en respuesta a un tipo específico de luz, para probar su función. Cuando se activaron las neuronas positivas para Chx10, los ratones se congelaron, su movimiento se detuvo e incluso pausaron su respiración y redujeron su frecuencia cardíaca.

“Hay varias formas de detener el movimiento. Lo que tienen de especial estas células nerviosas es que una vez activadas hacen que el movimiento se detenga o se congele”, dijo Kiehn, quien describió el cambio como “como poner una película en pausa. El movimiento de actores se detiene de repente en el acto”.

Cuando las neuronas dejaron de activarse, los ratones reanudaron sus movimientos, algo así como presionar "reproducir" en un video en pausa.

“Este 'patrón de pausa y reproducción' es único; no se parece a nada que hayamos visto antes. No se parece a otras formas de movimiento o detención motora que nosotros u otros investigadores hemos estudiado. Allí, el movimiento no necesariamente comienza donde se detuvo, sino que puede comenzar de nuevo con un nuevo patrón”, dijo Haizea Goñi-Erro, PhD, coautora del estudio que trabajó en la investigación como estudiante de posgrado en el laboratorio de Kiehn.

El tipo de congelación inducida por la activación de las neuronas positivas para Chx10 era distinta de la forma en que los ratones y otros animales se congelan cuando están asustados.

“Estamos muy seguros de que la detención del movimiento observada aquí no está relacionada con el miedo. Más bien, creemos que tiene algo que ver con la atención o el estado de alerta”, afirmó Roberto Leiras, PhD, coautor del estudio y profesor de la Universidad de Copenhague.

Estudios anteriores en personas con enfermedad de Parkinson han utilizado la estimulación cerebral profunda (ECP), una intervención quirúrgica que administra estimulación eléctrica a regiones cerebrales específicas, para apuntar a la PPN, el área del cerebro donde se encuentran estas neuronas. Dirigirse al NPP de esta manera ha ayudado a aliviar los síntomas motores en algunos casos, pero no en otros.

Estos nuevos hallazgos pueden ayudar a explicar esta discrepancia, ya que las neuronas positivas para Chx10 se encuentran principalmente en la parte de la PPN que está hacia la parte frontal del cuerpo. Especularon que el DBS del PPN podría tener más éxito si se centrara específicamente en la parte trasera. Esto puede evitar la activación de las neuronas que inducen la congelación y al mismo tiempo activar otras neuronas en la PPN que estimulan el movimiento.

"Es probable que un enfoque exitoso para la estimulación cerebral profunda dirigida al NPP para aliviar las disfunciones locomotoras [de Parkinson] deba evitar la parte rostral [frontal] del núcleo para evitar la participación de la población Chx10+", escribieron los investigadores, señalando la Los hallazgos ofrecen información sobre cómo el cerebro controla el movimiento. Dijeron que comprender mejor estos procesos podría ayudar a comprender los problemas motores en el Parkinson.