El cerebro envejecido se beneficia de la experiencia sensorial persistente

Los científicos han creído durante décadas que la mayoría del cableado del cerebro se establece cuando una persona llega a la adolescencia. Ahora, un nuevo estudio publicado en Neurona revela que incluso en la edad adulta, los cambios en las experiencias sensoriales pueden provocar un nuevo cableado masivo del cerebro.
Investigadores del Instituto Max Planck de Florida (MPFI) y de la Universidad de Columbia en Nueva York han descubierto que el cableado implica fibras que proporcionan entrada primaria a la corteza cerebral, que está involucrada en la cognición, la percepción sensorial y el control motor. El descubrimiento podría allanar el camino para futuras investigaciones sobre el envejecimiento y la remodelación cerebral.
El primer autor, neurocientífico MPFI Marcel Oberlaender, PhD, declaró:

"Este estudio revierte las creencias de hace décadas de que la mayor parte del cerebro está conectado antes de un período crítico que termina cuando uno es un adulto joven. Al cambiar la naturaleza de la experiencia sensorial, pudimos demostrar que el cerebro puede volver a cablear, incluso a una edad avanzada. Esto puede sugerir que si uno deja de aprender y experimenta cosas nuevas a medida que envejece, se puede perder una cantidad sustancial de conexiones dentro del cerebro ".

En su estudio, los investigadores examinaron los cerebros de ratas más viejas, centrándose en el tálamo, un área dentro del cerebro que procesa y transmite información de los órganos sensoriales a la corteza cerebral. Los científicos creyeron durante años que las conexiones entre el tálamo y la corteza se arreglarían a principios de la edad adulta. Sin embargo, los investigadores observaron que esto no era cierto en los animales que estudiaron.
Dado que las ratas son nocturnas y dependen de sus bigotes como órganos sensoriales para explorar y navegar, las convierte en un modelo ideal para investigar si el cerebro puede ser remodelado a través de cambios en la experiencia sensorial. Para averiguar si se produciría un nuevo cableado extenso entre el tálamo y la corteza, los investigadores simplemente recortaron los bigotes de las ratas, lo que les impedía recibir información sensorial importante y frecuente.

Descubrieron que las ratas con bigotes recortados tenían axones alterados, es decir, neuronas o células nerviosas que actúan como cables de fibra óptica que transmiten impulsos salientes, mientras que en aquellos con bigotes sin recortar los axones permanecían sin cambios. El hallazgo fue significativo considerando que las ratas eran más viejas, lo que significa que el cableado aún se produce a una edad posterior. Además, los investigadores observaron que el cableado se produjo en tan pocos días.
El Dr. Oberlaender declaró:

"Hemos demostrado que la estructura del cerebro de los roedores está en constante cambio, y que este nuevo cableado se forma por la experiencia sensorial y la interacción con el medio ambiente. Estos cambios parecen ser de por vida y pueden pertenecer a otros sistemas sensoriales y especies, incluyendo personas. Nuestros descubrimientos abren la posibilidad de nuevas avenidas de investigación sobre el desarrollo del cerebro envejecido usando estudios anatómicos cuantitativos combinados con tecnologías de imagen no invasivas adecuadas para humanos, como la resonancia magnética funcional (fMRI) ".

Los avances recientes en técnicas de imagenología y reconstrucción de alta resolución, que el Dr. Oberlaender ayudó a desarrollar en parte, permitieron al equipo rastrear de forma automática y confiable los patrones de ramificación finos y complejos de los axones individuales en todo el cerebro. Para poner las cosas en perspectiva, los axones tienen un diámetro típico de menos de una milésima de milímetro.
Dr. Oberlaender y Premio Nobel Dr. Bert Sakmann son parte del grupo de Neuroanatomía Digital del Instituto Max Planck Florida que se centra en la anatomía funcional de los circuitos en la corteza cerebral que forman la base de comportamientos simples (por ejemplo, la toma de decisiones). El desarrollo más significativo del grupo es desarrollar un mapa tridimensional del cerebro de roedores. Esto proporcionará una nueva visión de la arquitectura funcional de áreas enteras de la corteza y ofrecerá una mejor comprensión mecánica de la percepción sensorial y el comportamiento.
Escrito por Petra Rattue