Como muchos saben, para que ocurran todos los procesos cognitivos que realiza nuestro cerebro, las neuronas deben conectarse. De estas conexiones constantes surge una propiedad conocida como neuroplasticidad, que deja una huella en el tiempo e interviene en la transmisión de información para modificar la percepción de los próximos estímulos.

Pues bien, estas conexiones son muy activas durante la infancia y permiten al individuo adaptarse a su entorno, pero va disminuyendo a medica que envejecemos. Los investigadores creen que restaurar esta plasticidad puede ser la clave para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas e incluso ayudar al cerebro a sanar de un trauma.

En este sentido, resalta la actividad de una neurona llamada células Parvalbumin-positiva (PV +), que ha sido bastante estudiada en lo referente a la neuroplasticidad, gracias a su papel en la apertura y ierre de los períodos críticos del desarrollo. Los períodos críticos del desarrollo son los momentos en los que un organismo es más susceptible a los cambios en sus conexiones cerebrales a causa de estímulos provenientes de su entorno.

El problema es que a pesar de ser de gran interés para la ciencia, los estudios previos, realizados en la corteza auditiva, la región del cerebro que procesa el sonido, no han sido lo suficientemente específicos sobre esta neurona para definir su intervención en la plasticidad cerebral.

Es por ello que los investigadores decidieron identificar el papel específico que juegan la células PV + en la corteza auditiva en un nuevo estudio. Los resultados se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Apagando las neuronas PV +

Algunas neuronas de la corteza auditiva se sintonizan con cierta frecuencia mientras la plasticidad neuronal está activa, y cuando esta desaparece, las células mantienen la especialización.

En sus experimentos, los investigadores aplicaron la quimiogenética, una método que permite entregar compuestos capaces de alterar la forma en que se expresan los genes, para desactivar las neuronas PV + en ratas. Registraron la reacción en su corteza auditiva ante la exposición a sonidos de varias frecuencias, y luego compararon los resultados con los de un grupo de control de ratas con sus células PV + en normal funcionamiento.

Una sintonización más amplia

La desactivación de las células PV + causó que las neuronas se sintonizaran en un rango más amplio de frecuencias que las de la ratas del grupo de control, lo que supuso un claro aumento de la neuroplasticidad.

“Fue muy emocionante ver que incluso después de unos minutos de entrega de sonido, la inhibición de estas células ya estaba llevando a una mayor plasticidad cerebral”, dice el coautor Mike Cisneros-Franco del Hospital-Instituto Neurológico de Montreal en la Universidad McGill.

De ahí podemos inferir que las células PV + inhiben las plasticidad en la corteza auditiva, y su función es similar a la del cemento, haciendo que lo aprendido se mantenga en su lugar durante los períodos críticos, sin posibilidad de sintonizar con otra información.

Según indican en un comunicado, estos resultados son los primeros que demuestran que es posible cambiar la forma de respuesta de las ratas adultas ante los sonidos controlando la actividad de las células PV +. Los científicos creen que promover la neuroplasticidad por medio de la inhibición de las células PV + en humanos puede ayudar a los pacientes a recuperarse de trastornos neurológicos.

Referencia:

Reactivation of critical period plasticity in adult auditory cortex through chemogenetic silencing of parvalbumin-positive interneurons. https://www.pnas.org/content/early/2019/12/10/1913227117