Mecanismos cerebrales que determinan la conducta y los movimientos
El estudio reveló que el cuerpo estriado, un conjunto de neuronas localizadas en los ganglios basales subcorticales, controla de manera precisa la sincronización necesaria para realizar movimientos. El cuerpo estriado recibe estímulos aferentes procedentes de diferentes áreas del cerebro pero solo transmite estímulos eferentes a otros componentes de los ganglios basales, que son responsables del control motor voluntario, el aprendizaje procedimental motor y el movimiento ocular. Los signos de debilidad motora presentes en el Parkinson se deben a una deficiencia de dopamina y otros neuromoduladores que provoca una alteración de los microcircuitos del cuerpo estriado. Las movimientos involuntarios tienen lugar cuando la concentración de dopamina es muy alta; sin embargo una concentración muy baja de dopamina impide ejecutar movimientos. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea SELECT-AND-ACT (The role of striatum in selection of behaviour and motor learning - neuronal code, microcircuits and modelling) era estudiar la función de los ganglios basales ubicados en el cuerpo estriado. Para tal fin, los investigadores analizaron microcircuitos multicelulares de subpoblaciones de neuronas del cuerpo estriado. Empleando lampreas, ratas y primates como organismos modelo, estos estudiaron estímulos aferentes en el córtex y el tálamo y la manera en la que los sistemas dopaminérgico e histaminérgico son modificados. Curiosamente, los resultados revelaron que el diseño básico de los ganglios basales, que evolucionó hace unos 560 millones de años en los primeros vertebrados, ha permanecido casi inalterado. Además, el aumento de su complejidad a lo largo de la evolución ha favorecido la aparición de un número mayor de módulos, cada uno responsable de un determinado patrón de comportamiento. Mediante electrodos, se registró la actividad de las neuronas y se monitorizó la respuesta sináptica ante distintos sistemas de introducción de información. Los investigadores descubrieron así cómo se activan subtipos específicos de neuronas durante la elección del tipo de movimiento en función de una situación concreta, el aprendizaje nuevas estrategias y el establecimiento de rutinas cotidianas. Estos emplearon la modelización matemática para poner en común la gran cantidad de datos adquiridos a nivel celular y de sistemas. Todo un conjunto de patologías psiquiátricas y neurológicas graves como el trastorno de déficit de atención e hiperactividad, la esquizofrenia, la enfermedad de Huntington y el trastorno obsesivo compulsivo implican una alteración de los ganglios basales. Por tanto, los resultados de la investigación de SELECT-AND-ACT ayudarán a comprender mejor los diferentes tipos de síntomas en estos trastornos y facilitará el desarrollo de dianas neurofarmacológicas específicas para su tratamiento terapéutico.
Palabras clave
Movimientos, cuerpo estriado, ganglios basales, aprendizaje, SELECT-AND-ACT
