Imagina que conduces un coche con cambio de marchas automático. Para arrancar en un semáforo, pisas el acelerador al mismo tiempo que levantas el pie del freno. Para frenar en otro semáforo, pisas el freno al mismo tiempo que levantas el pie del acelerador. En la toma de decisiones en la que tu encéfalo tiene que elegir entre dos acciones complementarias (sean A y B), los ganglios basales se comportan de forma muy parecida. Hay una vía directa que promueve una acción (A) y una vía indirecta que suprime la acción complementaria (B) que se activan de forma simultánea, y viceversa. Así lo muestra una estudio publicado en Nature, cuyos autores opinan que podría ayudar a entender el temblor incontrolable asociado a la enfermedad de Parkinson. El estudio ha utilizado técnicas optogenéticas para activar de forma selectiva las vías directa e indirecta asociadas a un movimiento concreto en ratones genéticamente modificados. Los autores creen que a la hora de tomar una decisión es más eficaz fortalecer las conexiones sinápticas tanto de las neuronas asociadas a la activación del movimiento como de las asociadas a la desactivación del movimiento complementario (o alternativo). Si se confirmase en primates modelo de la enfermedad de Parkinson que el fenómeno observado también es responsable de las dificultades motoras asociadas a esta enfermedad, como opinan los autores, se abriría una nueva vía terapéutica. Obviamente, todavía es muy pronto para lanzar las campanas al vuelo. Nos lo cuenta D. James Surmeier, “Neuroscience: To go or not to go,” Nature, AOP 23 January 2013, que se hace del artículo técnico de Guohong Cui et al., “Concurrent activation of striatal direct and indirect pathways during action initiation,” Nature, AOP 23 January 2013.
En la figura que abre esta entrada, las neuronas de la corteza cerebral (en rojo) se comunican con las neuronas del cuerpo estriado (en azul) para realizar una toma de decisión entre dos acciones posibles, sean A y B. Las neuronas de la sustancia negra (en verde) toman la decisión (recomendar la acción A) y la transmiten por medio de las neuronas del tálamo (en amarillo). El nuevo trabajo indica que dichas neuronas aconsejan la acción A y al mismo tiempo desaconsejan la acción B, por lo que se activan ambas vías de forma simultánea (la vía directa para A y la indirecta para B).
El cuerpo (o núcleo) estriado se encuentra en el prosencéfalo (la parte interior del encéfalo), recibe información de la corteza cerebral motora y las transmite hacia los ganglios basales, que se encuentran en el telencéfalo y controlan los movimientos voluntarios que realizamos de manera rutinaria o cotidiana, pero de forma inconsciente (como cuando conducimos un coche como si tal cosa). Estos movimientos se automatizan gracias al entrenamiento (experiencias pasadas) y es el cuerpo estriado el que recupera dicha información. Ya se conocía que había dos vías de comunicación neuronal, la directa y la indirecta, pero no se había medido in vivo y de forma simultánea su actividad conjunta. Las técnicas basadas en fibra óptica que permiten seguir la actividad in vivo de cierto número de neuronas en la parte más interna del encéfalo han permitido observar la actividad coordinada de ambas vías (directa e indirecta) durante la iniciación de ciertos movimientos en ratones.
El artículo técnico incluye información suplementaria (de acceso gratuito) con vídeos de los ratones y con la co-actividad observada.
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