El tálamo regula la adaptabilidad del cerebro adulto

Aprender cosas nuevas requiere una tremenda capacidad de nuestro cerebro. La adaptación de nuestro cerebro como resultado de nuevas experiencias se llama plasticidad. Hay periodos durante nuestro desarrollo en los que las redes neuronales muestran mucha plasticidad, conocidos como periodos críticos. Pero también el cerebro adulto es capaz de adaptarse. No se comprende bien dónde tiene lugar esta plasticidad en el cerebro adulto.

Para comprender mejor esta cuestión, Yi Qin y sus colegas, bajo la supervisión de Christiaan Levelt, examinaron el sistema visual de ratones. Este es un modelo popular para estudiar la plasticidad debido a su facilidad de manipulación. La información visual llega al tálamo a través de la retina. Este núcleo cerebral luego transmite la información procesada a la corteza visual y viceversa. Un experimento con ratones puede demostrar claramente qué tan bien es capaz de adaptarse el cerebro adulto. Cuando un ojo del ratón está ocluido durante varios días, la corteza visual comienza a responder menos eficazmente al ojo cerrado y mejor al ojo abierto. Durante mucho tiempo no está claro cómo se regula esto con precisión. Pero estos nuevos resultados ponen en primer plano a un actor importante: el tálamo.

Nueva perspectiva

Christiaan Levelt: "Hace cinco años descubrimos que el tálamo desempeña un papel crucial en la plasticidad de la corteza visual durante los períodos críticos del desarrollo. Esto ha cambiado nuestra perspectiva sobre cómo funciona todo este sistema. Todos pensábamos que este proceso estaba regulado por la corteza visual, pero resultó no ser toda la historia. Lo descubrimos eliminando un componente muy específico, la subunidad GABA-alfa 1, en el tálamo de ratones durante su período crítico para la visión. Este componente es responsable de "Inhibir el tálamo, por lo que su eliminación resultó en una reducción de la inhibición. Cuando cerramos un ojo en estos ratones, el cambio en las respuestas ya no se produjo. Debido a que el cerebro adulto utiliza mecanismos de plasticidad diferentes a los del cerebro en desarrollo, una pregunta importante era si la adaptación en el El sistema visual adulto también involucra al tálamo".

Yi Qin: "En el estudio actual, realizamos el mismo experimento en ratones adultos y observamos resultados similares. Observamos que la plasticidad también tuvo lugar en el tálamo adulto, pero desapareció cuando eliminamos la subunidad alfa-1. En consecuencia, no hubo Ya que sabemos que la corteza visual también envía información de regreso al tálamo a través de un mecanismo de retroalimentación, teníamos curiosidad por saber si la corteza visual también desempeña un papel en la plasticidad del tálamo. Investigamos esto invirtiendo el experimento y cerrando la corteza visual. ¿Qué sucede entonces con el cambio en las respuestas en el tálamo? En animales adultos, no vimos ninguna diferencia: el cambio persistió. Sin embargo, en animales durante su período crítico, observamos que cuando cerramos Al descender por la corteza visual, el cambio se revertía nuevamente en el tálamo. Así, a una edad temprana, la plasticidad en el tálamo y la corteza se influyen mucho más entre sí, mientras que en el cerebro adulto, el tálamo es particularmente importante para la plasticidad en la corteza, pero no al revés."

Involucrado en muchos procesos.

Levelt continúa: "La plasticidad es importante en muchos procesos. Actualmente nos centramos en la plasticidad sensorial (visión), pero la plasticidad también es fundamental para la memoria y otras funciones. Estos nuevos conocimientos podrían ser relevantes, por ejemplo, para comprender las dificultades de aprendizaje. Es posible que el origen de estos problemas esté en el tálamo y no en la corteza, por lo que se necesita un enfoque diferente: en lugar de mirar únicamente la corteza, también deberíamos considerar el tálamo cuando se trata de terapias y la patogénesis de estos problemas. Esta es una nueva interpretación importante".

Qin: "Incluso en el caso del ojo vago, se supone que es un problema de la corteza, pero también podría afectar al tálamo. En Europa, realizamos pruebas para detectar la presencia de ojo vago desde una edad temprana. Esta condición puede ser Se corrige durante el período crítico colocando un parche temporal en el "ojo bueno", lo que fortalece las conexiones con el ojo más débil. En los EE. UU., por ejemplo, esto no se controla de forma rutinaria a una edad temprana, lo que resulta en que más personas lleven un ojo vago hasta la edad adulta. "Dado que el período crítico ya ha pasado para ellos, se vuelve más difícil tratar a estos individuos. Nuestro estudio proporciona una pista de que necesitamos mirar más allá de la corteza, lo que puede proporcionar orientación para una nueva estrategia de tratamiento".