02 abril 2010

Identificada la desconexión cerebral de la esquizofrenia

Identificada la desconexión cerebral de la esquizofrenia

Un experimento con ratones demuestra la alternación neuronal de base genética

Unos ratones de laboratorio modificados genéticamente para que padezcan predisposición a la esquizofrenia han servido para demostrar cómo en esta enfermedad se interrumpen las conexiones entre el corteza prefrontal y el hipocampo. Además, los científicos han constatado que estos ratones tienen problemas de aprendizaje y memoria, un rasgo habitual de los pacientes con esquizofrenia.
Investigaciones previas habían mostrado la alteración de estas conexiones neuronales en personas esquizofrénicas, pero sin aclarar si se trata de la causa o de la manifestación del problema. Para resolver la cuestión, un equipo de la Universidad de Columbia (EE UU) hizo unos ratones en los que modelizaron la mutación en el cromosoma 22 asociada a esta enfermedad en los humanos (aproximadamente el 30% de las personas que tienen esta mutación acaban padeciendo esquizofrenia).
Un grupo de control de ratones normales permitió hacer las comparaciones en los experimentos y estudiar así el mecanismo cerebral específico que falla en esta patología. Los resultados de esta investigación se publican en la revista Nature.
En los ratones normales, la sincronización neuronal se incrementa cuando memorizan algo, sin embargo, disminuye en los animales diseñados para ser esquizofrénicos. Joshua Gordon y sus colegas han comprobado que en los ratones normales el hipocampo envía información espacial a la corteza prefrontal, mientras que en los mutados se produce una interrupción de la conexión y esta comunicación falla.
Para hacer los experimentos, los científicos utilizaron unas pruebas específicas para los ratones: tenían que orientarse en un laberinto y, para salir airosos, debían memorizar la dirección en que se desplazaban y dirigirse al lado opuesto para recibir su recompensa. Los animales normales aprendían pronto, pero los otros tardaban más, lo que muestra un déficit en la ejecución de la tarea. "Descubrimos que para cumplir con éxito el ejercicio, nuestros ratones sanos necesitaban que actuasen conjuntamente las dos partes del cerebro -el hipocampo y la corteza prefrontal-, pero en los ratones modelo, la transferencia de información era menos eficaz o no se producía en absoluto", explica Gordon.
El experimento, al relacionar directamente la mutación del cromosoma 22 con esta conectividad cerebral y la memoria y el aprendizaje, aclara la influencia de los genes en este rasgo de la esquizofrenia. Los estudios previos realizados en humanos, aunque habían correlacionado la base genética con los problemas de la sincronización neuronal, no habían aclarado el mecanismo subyacente, e incluso dejaban abierta la posibilidad de que los fallos de la conectividad cerebral se debieran a la medicación utilizada por los pacientes.
En el experimento con ratones "estamos realmente al nivel de las neuronas individuales, así que nuestros hallazgos se extienden más allá de los estudios de pacientes, mostrando cómo la conectividad cerebral afectada puede emerger al nivel de una neurona debido a una variación genética de riesgo", explica Torfi Sigurdsson.
La esquizofrenia es una enfermedad cerebral crónica y grave que afecta a poco más del 1% de la población adulta y se caracteriza por pérdida de contacto con la realidad, alucinaciones, pensamiento alterado, aislamiento social y disminución de la motivación, explica un comunicado de la Universidad de Columbia. Suele manifestarse en adultos jóvenes.

31 marzo 2010

El interés por la política activa centros de recompensa en el cerebro

Tomado del resumen del trabajo de Gozzi M, Zamboni G, Krueger F, Grafman J. (2010). Interest in politics modulates neural activity in the amygdala and ventral striatum. Hum Brain Mapp. Feb 16. 

Los estudios sobre la participación política han encontrado que el interés de una persona en la política contribuye a la probabilidad de que él o ella estarán involucrados en el proceso político. Este estudio evaluó cómo el interés o no en la política afecta los patrones de actividad cerebral cuando los individuos piensan en política. Utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), se escaneó a las personas (ya sea interesado o desinteresado en la política basada en un cuestionario de autoinforme), mientras que estaban expresando su acuerdo o desacuerdo con las opiniones políticas. Tras la digitalización, los participantes se les pidió calificar cada opinión política presentado en el escáner de valencia emocional y la intensidad emocional. Los resultados del comportamiento mostraron que los participantes que estuvieron de acuerdo con las opiniones políticas fueron emocionalmente más intensas en las personas interesadas en la política en comparación con los individuos no interesados en la política. Además, las personas interesadas en la política mostraron una mayor activación en la amígdala y el estriado ventral (putamen ventral)  al leer las opiniones políticas de acuerdo con sus propios puntos de vista. Este estudio muestra que el interés en la política produce activaciones en las emociones y las áreas cerebrales relacionadas con recompensa, incluso cuando simplemente se está de acuerdo con las opiniones políticas por escrito.
Traducido por Rubén Carvajal Santana
Referencia: PubMed

Un pájaro cantor ayuda a entender el habla

Un pájaro cantor ayuda a entender el habla

Un equipo internacional obtiene el genoma completo del pinzón cebra, cuyos pollos aprenden a cantar imitando a su padre

A.R. - El País Madrid - 31/03/2010
El pinzón cebra es uno de esos organismos favoritos de los científicos porque se utilizan como modelo para investigar y hacer experimentos, se conocen razonablemente bien y permiten hacer comparaciones con otras especies. Tal vez no sea tan popular en los laboratorios este ave cantora como los ratones y las ratas, la mosca del vinagre o la arabidopsis, para los que se dedican a plantas, pero para los neurocientíficos que estudian el cerebro de los vertebrados, el comportamiento y su evolución, el pinzón cebra es un pájaro especial, con relevancia incluso para los estudios del ser humano. Ahora se acaba de completar su genoma y los primeros análisis, explican los investigadores, indican que en su habilidad cantora juegan un papel significativo unos 800 genes. Además, añaden, han identificado potenciales rasgos genéticos relacionados con la evolución de la comunicación vocal.
"Esta información nos proporciona pistas sobre cómo se produce el aprendizaje de la vocalización al nivel molecular más básico, en aves y en personas", afirma Richard K.Wilson, director del Centro del Genoma, de la Universidad de Washington, y líder del equipo que ha secuenciado el genoma del pinzón cebra.
Con menos de un cuarto de kilo de peso y las peculiares rayas blancas y negras en el cuello de los machos -de ahí su nombre- el pinzón cebra (Taeniopygia guttata) tiene una característica atractiva: los machos aprenden complejas melodías de sus padres. Al principio, el pollo hace ruidos aparentemente aleatorios, como los balbuceos tempranos de los niños pequeños, pero con la práctica aprende a imitar el canto de su progenitor y lo repetirá el resto de su vida, pasándoselo luego a la siguiente generación. Las hembras, como otras aves, carecen de esta capacidad de comunicarse mediante una vocalización aprendida y la habilidad de los machos seguramente es, en origen, un reclamo sexual. Las melodías simples que aprenden los pollos de estos pinzones duran sólo unos pocos segundos, pero responden a una tremenda complejidad genética, afirman los investigadores.
Hay más animales, además de los humanos y los pájaros cantores, que se comunican mediante vocalizaciones aprendidas, como las ballenas, los elefantes, los murciélagos o los loros, pero la ventaja de los pinzones cebra es que se sabe cómo aprenden y, como es posible que se hayan conservado bastantes genes comunes en los humanos, el ave sirve como modelo para estudiar el aprendizaje de la vocalización en las niños. Los investigadores especulan incluso con la posibilidad de identificar rasgos genéticos relacionados con los problemas y enfermedades de memoria, habla y aprendizaje.
Al cantar o escuchar una melodía, se activa una extensa y compleja red de neuronas en el cerebro de este pájaro, pero lo sorprendente es que gran parte de los genes implicados actúan como controladores de la expresión de otros genes relacionados con el proceso cerebral de comunicación vocal.
"Hay un paralelismo en el desarrollo funcional entre la forma en que aprendes a cantar estos pájaros y las personas, aunque el cerebro de las aves y el de los mamíferos, incluidos los humanos, son muy diferentes, en la investigación han salido a la luz algunos paralelismos sorprendentes", explica David Clyton, neurocientífico de la universidad de Illinois (EEUU) y uno de los autores del genoma del pinzón cebra. El trabajo se publica en la revista Nature y han participado en él científicos de 27 instituciones de EEUU, Europa y Asia, incluidos cuatro investigadores de la Universidad de Oviedo.
El genoma del pinzón cebra tiene unos mil millones de bases (las letras químicas del ADN), mientras que el del ser humano tiene unos 2.800 millones. Hasta ahora sólo se había secuenciado el genoma de otro pájaro, la gallina. Ambos se separaron evolutivamente hace unos 100 millones de años y sus genomas comparten mucha características, pero la segunda no canta. En preparación está el genoma de un tercer pájaro, el loro, que seguramente estará terminado a finales de año.

          Ver también: ScienceDaily