Neurogénesis y comportamiento PSICOLOGÍA FISIOLÓGICA

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Neurogénesis y comportamiento

PSICOLOGÍA FISIOLÓGICA

Febrero 2019

Sophia Carina Wetzel

Durante mucho tiempo el paradigma imperante sostenía que el cerebro humano es una cosificación, un artilugio que evolucionaba durante los primeros meses de vida y que al alcanzar la edad adulta deja de cambiar, alcanza su clímax. Esta concepción del cerebro invitaba a concluir que las únicas alteraciones posibles en nuestro sistema nervioso a partir de la edad adulta, era la muerte de sus neuronas. En cambio, el cerebro de una persona cambia cuando sufre un derrame cerebral o de una hemisferectomía, o cuando se le extirpa parte del neocórtex. Hoy en día, la neurogénesis nos demuestra que el cerebro se sigue formando una vez alcanzada la adultez. El nacimiento de nuevas neuronas por neurogénesis, que se ha demostrado que ocurre en el hipocampo y alrededor de los ventrículos laterales. Las neuronas nuevas que el cerebro adulto genera benefician la separación de patrones en los recuerdos, evitando mezclas y ayudando a diferenciar situaciones de peligro de las inocuas. Este proceso se ve alterado cuando el cerebro no ha codificado las características de las situaciones de manera que puedan distinguirse estos patrones, propiciando así los trastornos de ansiedad o el Alzheimer.

A lo largo de esta lectura se procederá a sintetizar investigaciones previas y a discutir acerca del proceso de neurogénesis y de las consecuencias de su comportamiento.

A tenor de los resultados experimentales obtenidos en los años noventa, se prueba la formación de nuevas neuronas, en dos regiones: una implicada en la olfacción y la otra en el hipocampo, en el aprendizaje, la memoria y las emociones. Éstas recién nacidas, indica el estudio, que en el hipocampo ayudan a registrar los recuerdos para que se les identifique como únicos y se evite confundirlos con los posteriores.

Estas jóvenes neuronas expresan unos marcadores moleculares característicos que permiten identificarlas y migran hacia los bulbos olfativos a través de unos tubos huecos formados por células gliales (gliotubos), que facilitan la rápida movilidad y evitan las interferencias con el entramado neuronal. Dicha ruta de migración se conoce con el nombre de vía migratoria rostral (VMR). Al llegar al bulbo olfativo, las células migradoras se dispersan e integran en las capas de células granulares y periglomerulares, diferenciándose en interneuronas.

Los investigadores, además, sospechan que estas neuronas nacientes ayudan a distinguir recuerdos cuyas características se encuentran almacenadas en la corteza cerebral, reflexionando sobre las dos regiones cerebrales implicadas en la memoria caen en la cuenta que el cerebro podría resolver el conflicto entre el aprendizaje y la memoria separando ambos procesos. Con el objetivo de solucionar la cuestión de la interferencia propusieron que la corteza cerebral contribuía a forjar conexiones y que el hipocampo se centraba en archivar por separado los distintos recuerdos. Bautizaron la hipótesis como «sistemas de aprendizaje complementarios».

La capacidad de las señales sensoriales para evocar una experiencia previa, proceso conocido como terminación de patrones, es una de las funciones más importantes del hipocampo que concentra su actividad en una región llamada CA3. Sin embargo, antes de poder recuperar un recuerdo, debe fijarse adecuadamente. Rememorar los detalles de un suceso de modo que podamos distinguirlo de otros, lo que se denomina separación de patrones, constituye la otra función básica del hipocampo, capacidad asociada a la producción de nuevas neuronas, ocurre en una estructura cuneiforme conocida como giro dentado. Resulta fundamental esta distinción no solo para mantener los recuerdos ordenados, sino también para guiar nuestros actos, como dirigirnos al lugar donde pensamos haber visto nuestro coche por última vez.

Las neuronas nuevas se generan a partir de las células madre neurales (las progenitoras) que se hallan empaquetadas en una fina capa, la zona subgranular. Las células recién formadas migran desde allí hacia el resto del giro dentado, donde se integran en los circuitos neuronales existentes. Un estudio reciente que empleó dataciones de carbono para estimar el momento en el que se originaban, ha demostrado que los humanos continuamos formando neuronas en el hipocampo hasta bien entrada la vejez, con una frecuencia constante de unas 1400 al día.

Para comprobar si las neuronas nuevas participan en la separación de patrones, en 2009 se inició un estudio con ratones. En primer lugar, inhibiendo la neurogénesis con el fin de eliminar las neuronas jóvenes e inmaduras, promoviendo la supervivencia de estas células para aumentar el número de éstas. Examinando así, si tales manipulaciones afectaban a la capacidad de los animales experimentales a diferenciar entre situaciones semejantes.

Mediante el condicionamiento clásico de Iván Pávlov, entrenaron rápidamente a los ratones diferenciar dos cajas plateadas con iluminación azul, una con olor a anís y una suave descarga eléctrica de una similar con olor a plátano o limón. Comprobaron que la producción de neuronas nuevas resultaba fundamental para la separación de patrones y la inhibición de la neurogénesis en el giro dentado alteraba la aptitud del animal para distinguir una situación de otra, generalizando el miedo, con lo que la ansiedad aparecía en cualquier lugar que se asemejara al de la experiencia desagradable. Cabe mencionar que investigadores liderados por Fred H. Cage, del Instituto Salk de Estudios Biológicos, han revelado que la eliminación de nuevas neuronas en el cerebro de ratones adultos disminuye su capacidad para distinguir objetos próximos entre sí.

Por otro lado, aumentando el numero de neuronas mediante la eliminación de un gen que promueve la muerte de neuronas jóvenes y presentando asÍ un giro dentado mas grueso, diferenciaban mejor las cajas y pronto se encontraban cómodos en el entorno no desagradable. Con un protocolo de condicionamiento similar Susumu Tonegawa y colaboradores del MIT han confirmado que los ratones sin neuronas nuevas son incapaces de distinguir entre situaciones peligrosas y seguras.

Cabe mencionar que no se han realizado estudios sobre estos efectos en humanos. Pero si la neurogénesis fuera relevante para la separación de patrones en las personas, cabría esperar que la alteración detectable iría unida a la actividad del giro dentado, donde nacen y residen las nuevas neuronas. Así, mediante el empleo de la resonancia magnética demostraron que los individuos que presentaban dificultades en diferenciar elementos similares mostraban una elevada actividad en el giro dentado.  Esta hiperactividad puede parecer contradictoria, sin embargo, el giro dentado acentúa las diferencias entre un suceso y el siguiente mediante la activación selectiva de subconjuntos de neuronas independientes no solapantes. Solo se activan en grupos separados porque se inhiben o compiten las unas con las otras. En consecuencia, solo puede haber un recuerdo activo en cada momento.

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