Las bases del aprendizaje de las habilidades motrices
Aprender una nueva rutina implica un periodo inicial de rápido mejoramiento, seguido de una fase gradual de adquisición de habilidades mientras el proceso se automatiza. Los científicos creen que el cuerpo estriado es el área del cerebro implicada en el aprendizaje de una habilidad. Sin embargo, aún se sabe muy poco acerca de los mecanismos neuronales concretos implicados; por tanto, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea «Neural mechanisms of action learning in mouse models» (NEUROACTION) se propusieron investigar la actividad cerebral durante el aprendizaje de las habilidades motrices empleando ratones como modelo de estudio. Para tal fin, los investigadores emplearon proteínas fluorescentes en las vías o rutas nerviosas directas e indirectas del cuerpo estriado. Los resultados mostraron que el aprendizaje prolongado se acompañaba de plasticidad en subregiones específicas de los circuitos nerviosos del cuerpo estriado dorsal. Es más, durante el proceso de aprendizaje se produjo un incremento en la actividad de la sinapsis o neurotransmisión glutamatérgica tardía en la vía indirecta del cuerpo estriado dorsal. Por lo general, el glutamato excita los nervios e incrementa las señales eléctricas. La prueba conductual para los ratones modelo fue accionar una palanca cada vez de manera más rápidamente para recibir una recompensa de comida. Posteriormente, se llevaron a cabo diferentes versiones de la rutina en combinación con una manipulación optogenética para identificar las vías implicadas en el aprendizaje o en la realización de una habilidad ya afianzada. Los investigadores observaron que la inhibición o estimulación previa tanto de la vía directa como de la vía indirecta afectaban a la iniciación de la secuencia de acción. Sin embargo, después de la iniciación de la secuencia, la inhibición o estimulación de vía directa e indirecta en el cuerpo estriado tenía dos efectos, la automatización de la habilidad y el establecimiento del hábito en su desempeño. Es más, por medio de la aplicación de un método desarrollado para registrar la actividad de diferentes tipos de células, los investigadores observaron que se activan neuronas diferentes en las distintas fases de ejecución de una habilidad. La pérdida de la capacidad de realizar una habilidad es un elemento clave de enfermedades como el Parkinson y el Huntington. Los resultados del proyecto NEUROACTION podrían ayudar a mejorar la comprensión de los mecanismos implicados en estas enfermedades neurodegenerativas.
Palabras clave
Acción, habilidad, aprendizaje, cuerpo estriado, neuronal, actividad cerebral, motriz, plasticidad, optogenética, vías, enfermedades neurodegenerativas
