Los investigadores determinan qué células intervienen en el flujo de sangre registrado en RMNf.
Cuando se describieron por primera vez las células del cerebro, hace ya más de un siglo, se agruparon en dos categorías: neuronas y glía (“pegamento” en griego). Como sugiere el nombre, la glía es vista a menudo como poco más que una masa celular que mantiene unida la delicada arquitectura de las neuronas, que tienen el importante trabajo de mantener y transmitir la información. Pero un nuevo trabajo de investigadores del MIT, publicado en la revista Science, revela que la glía quizás tiene un papel más complejo y activo en el cerebro, e incluso en las enfermedades que le afectan.
Los investigadores describen experimentos que demuestran que un tipo de células de glía llamados astrocitos responden a estímulos visuales junto con las neuronas vecinas en la corteza visual. Además, el estudio muestra que los astrocitos son los responsables de provocar el movimiento de la sangre en la zona de actividad del cerebro, la misma acción que proporciona una señal en los estudios de RMN funcional o RMNf.
Estos hallazgos resuelven un misterio de muchos años: saber qué es lo que los estudios de RMN funcional o RMNf estan detectando realmente. Debido a la importancia del flujo sanguíneo para el funcionamiento del cerebro, estos descubrimientos también aumentan la posibilidad de que los astrocitos tengan un papel previamente no reconocido en los trastornos cerebrales.
Investigaciones previas con células extraidas del cuerpo, sugirieron que quizás los astrocitos eran capaces de hazañas que previamente se habían atribuido sólo a neuronas. En este nuevo estudio, los investigadores , liderados por Mriganka Sur, profesor de neurociencias en el MIT, examinaron la corteza visual de hurones vivos para observar qué células cerebrales respondían a estímulos visuales. Utilizando microscopía de alta resolución y tinciones especiales que teñían astrocitos y actividad celular, “pudimos decir cual fue la respuesta de una neurona y como de diferente fue la de un astrocito que estaba a su lado”, comentó el Dr. Sur. En el sistema visual, las neuronas están muy especializadas en diferentes estímulos: algunas detectan los bordes de luz y oscuridad, por ejemplo, mientras que otras detectan la orientación de un objeto. Sorprendentemente, los científicos encontraron que los astrocitos eran tan específicos como las neuronas adyacentes para ciertas tareas, si no más.
Cuando administraron una droga que bloqueó la capacidad de los astrocitos de responder a las señales del glutamato, el aumento del flujo sanguíneo que caracteriza la respuesta del cerebro a a estímulos desapareció. El hallazgo sugiere que los astrocitos juegan un papel importante como mediadores entre las señales químicas de las neuronas y el resultante flujo sanguíneo que proporciona la energía necesaria a áreas del cerebro con una gran actividad. “Si no tienes astrocitos, no tendrás un aumento de flujo sanguíneo”, comento el Dr. Sur. También se vio que el incremento del flujo sanguíneo no es un resultado directo de la activación de las neuronas, sino también de la comunicación química en las sinapsis. Las sinapsis tienen normalmente una rama de un astrocito cerca, proyectando o envolviendo la propia sinapsis. Los astrocitos también se diversifican a capilares cercanos. Según el Dr. Sur, probablemente los astrocitos tomen los neurotransmisores liberados en las sinapsis haciendo que los capilares cercanos se dilaten.
Los hallazgos tienen implicaciones para la RMNf, que ha sido utilizada para aclarar que áreas del cerebro son las responsables de muchos procesos de pensamiento, acciones y emociones. La técnica ha llegado a ser un pilar en la neurociencia como la mejor manera de observar la actividad del cerebro de una manera no invasiva. Pero hay una plaga de preguntas sobre estos estudios, así como es difícil saber que está pasando cuando una parte en concreto del cerebro se “enciende” en las imágenes de RMN. Según el Dr. Sur, es importante para los científicos estar atentos a las imágenes de RMN, ya que reflejan el estatus de los astrocitos, y “las cosas que influyen a los astrocitos, influirán en la señal.”
El Dr. Sur también cree que los astrocitos podrían jugar varios papeles en la función cerebral y en las enfermedades que todavía no se han descubierto. Actualmente está investigando si los astrocitos están implicados en ciertas enfermedades del cerebro, como los cambios en el flujo sanguíneo que se han visto en el alzheimer y en otros trastornos cerebrales.
El cerebro trabajando:
Las imágenes de microscopía muestran un conjunto de neuronas (verde) y astrocitos (púrpura) en el cortex visual de animales vivos. Los astrocitos parecen responder a estímulos visuales, al igual que las neuronas.
Cortesía de James Schummers y Hongbo Yu
