Determinar cómo el ácido cerebral afecta la función cerebral

Un estudio del neurocientífico de la Universidad de Iowa John Wemmie, M.D., Ph.D. y publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) Early Edition revela que la acidez elevada o los bajos niveles de pH se asocian con trastornos de pánico, ansiedad y depresión y que los cambios en la acidez del cerebro son significativos para la actividad cerebral normal.
Wemmie, un profesor asociado de psiquiatría de UI dice:

"Estamos interesados ??en la idea de que el pH puede estar cambiando en el cerebro funcional porque hemos estado siguiendo la pista de los receptores que se activan por el pH bajo. La presencia de estos receptores implica la posibilidad de que el pH bajo pueda estar jugando una señalización papel en la función cerebral normal ".

De acuerdo con los hallazgos de su estudio, el cerebro requiere proteínas sensibles al ácido para producir respuestas de miedo normales, así como para el aprendizaje y la memoria en ratones. Afirma que, si bien es fácil obtener un kit para medir el nivel de pH (acidez) para el suelo del jardín, por ejemplo, actualmente no existen pruebas simples que puedan medir los cambios de pH en el cerebro.

En colaboración con Vincent Magnotta, Ph.D., profesor asociado de UI de radiología, psiquiatría e ingeniería biomédica, el equipo desarrolló y evaluó un enfoque novedoso y no invasivo para identificar y controlar los cambios de pH en cerebros vivos.
Su novedosa técnica de imagen basada en MRI actualmente proporciona la mejor evidencia de que los cambios de pH ocurren de hecho con la función normal del cerebro humano intacto, en particular en la detección de cambios globales en el nivel de pH del cerebro en ratones. Descubrieron que la señal aumentaba durante la inhalación de dióxido de carbono, reduciendo el nivel de ph del cerebro, haciéndolo más ácido, mientras que las inyecciones de bicarbonato disminuían la señal de IRM, aumentando el nivel de pH del cerebro. La relación entre la señal y el pH fue lineal en el rango probado.
Significativamente, la prueba también parece detectar actividad cerebral localizada. El equipo realizó un experimento clásico que activa la región particular en el cerebro asociada con la visión, pidiendo a los participantes humanos que vean un tablero de ajedrez destellante. Observaron que el método de resonancia magnética identificó una caída en el nivel de pH en esa región en particular.

Magnotta, un experto en el desarrollo de imágenes de resonancia magnética (MRI) dice: "Nuestro estudio nos dice, primero, que tenemos una técnica que creemos que puede medir los cambios de pH en el cerebro, y segundo, esta técnica basada en MRI sugiere que los cambios de pH sí ocurren con la función cerebral ".
Wemmie agrega: "Los resultados respaldan nuestra idea original de que la actividad cerebral puede cambiar el pH local en cerebros humanos durante la actividad normal, lo que significa que el cambio de pH junto con los receptores sensibles al pH podría ser parte de un sistema de señalización que afecta la actividad cerebral y cognitiva "
La nueva técnica también puede ofrecer una nueva alternativa de Imaginación cerebral. La resonancia magnética funcional (fMRI) mide actualmente la actividad cerebral al detectar una señal causada por niveles de oxígeno en la sangre que fluye hacia regiones cerebrales activas, por lo que el nuevo método responde a cambios en los niveles de pH sin ser influenciado por cambios en la oxigenación sanguínea. no puede responder a los cambios en los niveles de pH.
Wemmie afirma: "Lo que demostramos es que nuestro método para detectar la actividad cerebral probablemente depende de los cambios de pH y, más que eso, es distinto de la señal que mide fMRI. Esto nos da otra herramienta para estudiar la actividad cerebral".

Sus estudios anteriores indicaron que los cambios de pH probablemente jugarían un papel en ciertas enfermedades psiquiátricas, como la ansiedad y la depresión. La nueva técnica puede permitirle a Wemmie y su equipo investigar más a fondo sobre qué impacto tienen los cambios de pH en estas condiciones.
Él concluye diciendo:

"La actividad cerebral probablemente sea diferente en personas con trastornos cerebrales, como bipolar o depresión, y eso podría reflejarse en esta medida. Y quizás lo más importante, al final del día, ¿podría esta señal ser anormal o estar perturbada en la enfermedad psiquiátrica humana? Y si es así, ¿podría ser un objetivo de manipulación y tratamiento?

Escrito por Christine Kearney