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¿Qué nos mueve? Estudio con ratones arroja luz
Una nueva investigación pregunta por qué los humanos, junto con otros mamíferos, participan en la actividad física. El estudio encuentra un nuevo tipo de célula cerebral que eventualmente puede explicar por qué algunos de nosotros estamos más motivados para hacer ejercicio que otros.
Un estudio reciente revela la señalización del cerebro profundo en un nuevo tipo de neurona que controla el movimiento físico voluntario.
Hace más de cien años, se descubrió que el daño a cierta área del cerebro hacía que las personas permanecieran inmóviles y apáticas y perdieran el apetito. Esto llevó a los investigadores a creer que las señales cerebrales en el hipotálamo lateral (LH), el área conectada con la inmovilidad, podrían controlar la actividad física.
Sin embargo, el mecanismo preciso detrás de esta asociación permaneció desconocido, hasta ahora. Una nueva investigación utiliza tecnología de vanguardia para explorar qué causa la actividad física (in) en mamíferos y encuentra un nuevo tipo de célula cerebral en la LH que desencadena el movimiento voluntario cuando se activa.
El estudio fue llevado a cabo por investigadores del King's College London en el Reino Unido, quienes fueron dirigidos por el profesor Denis Burdakov del Centro de Neurobiología del Desarrollo del Instituto de Psiquiatría, Psicología y Neurociencia.
Los hallazgos fueron publicados en la revista PNAS.
Estudiando las neuronas motoras en el hipotálamo lateral
El hipotálamo es un área del cerebro que produce hormonas que controlan una serie de funciones corporales, que incluyen la temperatura corporal, el impulso sexual, el apetito, el estado de ánimo, el sueño, la frecuencia cardíaca y la presión arterial.
Utilizando el análisis del circuito cerebral optogenético y la grabación cerebral profunda, los investigadores examinaron el equivalente de la LH en ratones.
Optogenética es una tecnología recientemente desarrollada que utiliza la luz para rastrear y controlar la actividad de las células. Las células se modifican genéticamente en primer lugar para volverse sensibles a una determinada frecuencia de luz, y luego se pueden activar o silenciar, lo que permite a los investigadores examinar los circuitos cerebrales con mayor precisión.
La grabación cerebral profunda es un método que implica insertar electrodos estimulantes en las áreas subcorticales del cerebro. El método se usa para estudiar y registrar las neuronas responsables del movimiento, además de ser un tratamiento potencial para los trastornos del movimiento.
Para este estudio, los investigadores utilizaron una técnica de grabación cerebral profunda llamada fotometría de fibra.
Las neuronas GAD65 activadas por Orexin controlan el movimiento voluntario
El uso de estos métodos en ratones reveló nuevos tipos de células cerebrales llamadas neuronas GAD65. Estas neuronas son un subconjunto de células ubicadas en la LH, pero son molecularmente diferentes de las otras neuronas que se han asociado previamente con el control del movimiento.
Además, el estudio encontró que estas nuevas células cerebrales son activadas por la orexina, un péptido que generalmente sirve para señalar el estrés y el apetito.
Más específicamente, los investigadores examinaron cuándo se activarían y desactivarían las células GAD65, y observaron que estas células estaban activas cuando los ratones se dedicaban voluntariamente a correr, así como inmediatamente antes.
Los investigadores también silenciaron selectivamente y activaron estas células para ver cómo afectaban el impulso de los ratones para funcionar. Cuando las células se desactivaron, los ratones corrieron significativamente menos de lo normal.
Finalmente, Burdakov y su equipo estimularon en exceso las células, lo que hizo que los ratones corrieran mucho más de lo normal.
Los hallazgos pueden explicar por qué algunas personas hacen más ejercicio que otras
"Estos hallazgos arrojan nueva luz sobre las señales del cerebro profundo que mantienen niveles saludables de actividad física", concluyen los autores.
El investigador principal del estudio también comenta sobre la importancia de estos hallazgos:
"Si las mismas redes neuronales operan en el hipotálamo lateral humano, el clásico 'centro de alerta' humano, nuestros hallazgos podrían arrojar luz sobre cómo el cerebro elige entre la actividad y la inactividad, incluidas las implicaciones para la salud de esta elección. Podría imaginar 'señalar' una máquina de resonancia magnética para observar esta área del cerebro, por ejemplo, y ver si hay mucha más actividad entre las personas que siempre están en el gimnasio en comparación con [aquellos] que tienden a sentarse en casa frente al televisor ".
Prof. Denis Burdakov
El Prof. Burdakov también delinea las instrucciones para futuras investigaciones, diciendo que: "El próximo paso sería investigar cómo el circuito neuronal descrito aquí opera junto con otras vías en el cerebro que ya se sabe que controlan el movimiento voluntario y, de esta manera, promover actividad física en humanos ".
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