Descubrimiento: los circuitos de la médula espinal para agarrar

por Sam Maddox
Lunes 15 de abril de 2013

¿Cómo produce el sistema nervioso las señales necesarias para dar un paso, para estirarse? Hay una enorme cantidad de comprobantes que el movimiento no depende del nexo directo entre el cerebro y el músculo. El desplazamiento rítmico o con ciertas pautas de las extremidades (extender o flexionar el brazo, por ejemplo, o dar un paso) se produce dentro de la médula espinal, la cual distingue pistas de la información sensorial. La médula se presenta, entonces, como lo que los científicos denominan generadores centrales de pautas (central pattern generators, CPG), o sea, redes neurales que producen desplazamientos rítmicos tras actividad motora repetitiva. Las interneuronas son un tipo de microcircuito que coordina el ritmo y la pauta del CPG.
Esa es la teoría básica detrás del entrenamiento locomotor (mediante input sensorial del pie apoyado en la cinta rodante) y de estudios recientes de la estimulación epidural de la médula espinal junto con actividad, que llevan a la recuperación motora. La médula espinal no es un conjunto pasivo de nervios, sino que es inteligente. ¿Pero cómo lo logra? Si los científicos logran realmente entender cómo se comunica la médula, y si esas redes entre neuronas se pueden expandir o modificar, tendremos nuevas estrategias hacia la recuperación funcional tras una lesión o enfermedad.
Un ensayo reciente de un grupo de la Universidad Dalhousie en Nueva Escocia muestra cómo los últimos avances tecnológicos le permiten a los científicos identificar y estudiar subconjuntos de interneuronas de la médula espinal. “Los circuitos para agarrar: Interneuronas medulares dl3 intervienen en el control cutáneo de conducta motora” proviene del laboratorio de Robert Brownstone. El Dr. Brownstone es un neurocirujano en actividad que pasa la mayor parte de su tiempo en el laboratorio, usando nuevas herramientas como ratones mutantes, proteína verde fosforescente para marcar las células deseadas y microscopía avanzada para estudiar los resultados.
La Fundación Reeve fundó el laboratorio Brownstone hace casi diez años para enfrentar la ardua tarea de desenredar los circuitos medulares. Se estudió un subconjunto de neuronas medulares llamadas Hb9, las cuales aparentan estar involucradas en el generar un ritmo locomotor. (Dirijo su atención a una gran presentación visual por parte del laboratorio de Samuel Pfaff del Instituto Salk – un miembro del Consorcio Internacional de Investigaciones Reeve sobre la Médula Espinal y del laboratorio Thomas Jessell en Columbia – quien colaboró en el reciente ensayo de Brownstone. “Instantánea: Desarrollo de la Médula Espinal” muestra qué tan profundamente complicado es el circuito espinal. En una representación visual idealizada de un ratón recién nacido, las instantáneas muestran nueve días de desarrollo y “marcan los pasos genéticos secuenciales que generan diversidad neuronal dentro de un segmento espinal del ratón idealizado”).
Volviendo a Brownstone, esta vez él y su grupo se pusieron a estudiar otro subconjunto de interneuronas, llamadas dl3 (los nombres de las interneuronas derivan de las secuencias genéticas que las forman). El título del ensayo nos alerta de que se trata de la función manual. Según Brownstone, fue un golpe de suerte. Habían comenzado a probar cómo afectaban la locomoción los microcircuitos dl3. Sin embargo, vieron que un ratón con las células dl3 opacadas no podía colgarse del techo de la jaula. Del ensayo:

“Nos dispusimos a definir clases de interneuronas espinales involucradas en el control cutáneo del sujetar manualmente en ratones y para mostrar que las interneuronas dl3, dorsales… trasmiten input de aferentes cutáneos de bajo umbral [p.ej. información al agarrar] a las neuronas motoras. Los ratones en los cuales el output de las interneuronas dl3 fue desactivado exhibieron un déficit en tareas motoras que conllevan el input cutáneo aferente. Lo más llamativo, la capacidad para mantener la fuerza al agarrar en respuesta a una carga más alta se pierde tras el silenciar genéticamente el output de dl3”.

Un diario de Toronto catalogó al estudio de Brownstone como un avance significativo. Todavía no, desde el punto de vista clínico. A niveles profundos de neurociencia, es un descubrimiento importante. Sigue habiendo mucho trabajo por delante para persuadir los circuitos y ver los papeles que cumplen en el movimiento y la función. Los circuitos dl3 pueden llegar a ser algo crítico, cuando se los entienda mejor, y cuando los científicos descubran cómo dirigir los inputs precisos para quizá amplificar las señales.

http://www.spinalcordinjury-paralysis.org


POSTED BY ATTORNEY RENE G. GARCIA

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