En un trascendental descubrimiento, investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han desvelado el crucial rol que desempeñan las neuronas inhibitorias en la configuración final del cerebro adulto.
Este novedoso hallazgo, publicado en la prestigiosa revista Science Advances, arroja luz sobre cómo las alteraciones tempranas en el desarrollo pueden originar neurodiversidad y defectos permanentes en los circuitos neuronales.
La corteza cerebral, región más evolucionada del cerebro, está compuesta por millones de neuronas que se comunican mediante señales eléctricas.
Tradicionalmente, se postulaba que la actividad generada por las neuronas excitatorias era modulada y restringida por un segundo tipo minoritario, las neuronas inhibitorias o interneuronas.
Sin embargo, este estudio pionero del CSIC ha identificado que las neuronas inhibitorias determinan la estabilización o eliminación de las estructuras de comunicación excitatoria al filtrar las señales que reciben las neuronas excitatorias durante su maduración, moldeando así la estructura final del cerebro adulto.
Marta Nieto, directora del trabajo e investigadora del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), destaca la relevancia de este hallazgo:
«Durante el desarrollo, este inmenso número de neuronas, todavía inmaduras, deben conectarse correctamente. Las excitatorias extienden inicialmente conexiones para explorar si forman circuitos locales con sus vecinas o de largo alcance con el hemisferio contrario. De esta decisión dependen funciones tan vitales como la percepción sensorial y motora, o la interacción social y emocional. En definitiva, la capacidad de relación con el mundo que nos rodea; de ahí la importancia de comprender el mecanismo de formación y regulación de estos procesos».
Nieto resalta la paradoja de que muchos pacientes de enfermedades del neurodesarrollo, como el autismo, la esquizofrenia o los trastornos bipolares comparten muchísima más sintomatología de lo que cabría esperar, más aún cuando, en algunos casos, se sabe que la enfermedad es debida a la afectación genética exclusivamente en las neuronas excitatorias, o bien en las inhibitorias.
Actualmente, es difícil ofrecer un diagnóstico preciso a estos pacientes, lo que genera un gran impacto económico y social en los sistemas de salud, familias y cuidadores.
Lorena Bragg-Gonzalo, una de las primeras autoras del trabajo, explica que los datos demuestran que manipulaciones tempranas en las neuronas inhibitorias inducen cambios estructurales en sus vecinas excitatorias, ocasionando cambios persistentes en su manera de conectarse que afectan a un correcto procesamiento y computación de la información sensorial.
Alfonso Aguilera, también primer autor e investigador del CNB-CSIC, aclara que estos datos sitúan a las neuronas inhibitorias como cimientos fundamentales para el ensamblaje y formación de módulos de comunicación entre áreas del cerebro en las primeras etapas del desarrollo.
Al mismo tiempo, alteraciones en estas neuronas inhibitorias, antes asociadas a enfermedades del neurodesarrollo, pero desconociendo el cómo, son capaces de inducir defectos permanentes en el circuito neuronal adulto.
Este trabajo, fruto de la colaboración entre el CNB-CSIC, el Instituto Cajal y el Instituto de Neurociencias de Alicante, arroja luz sobre la formación de los complejos circuitos cerebrales y tiene un impacto directo en la aproximación a las enfermedades mentales y los trastornos del neurodesarrollo.
Según Nieto, este descubrimiento los acerca al entendimiento de la neurodiversidad del individuo adulto, e incluso los incita a explorar más aún el uso de la intervención temprana para corregir defectos en la formación de los circuitos corticales.
