Profesores del Máster en Neurociencias e investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto con el King’s College de Londres (Reino Unido) ha identificado el papel fundamental que un tipo de interneuronas de la corteza cerebral juega en la codificación de la información espacial. Este trabajo, que amplía los conocimientos sobre patologías asociadas a trastornos del neurodesarrollo, aparece publicado en la revista Nature Neuroscience.
Test de reconocimiento de objetos en el que la posición es manipulada en las diferentes visitas que hace el animal a un campo abierto. De este modo, los ratones tienen que recordar dónde estaba cada objeto en la visita previa. Los animales sin ErbB4 eran menos capaces de reconocer los cambios de posición. /CSIC-UMH
Según los investigadores, las funciones de la corteza cerebral se basan en la interacción entre dos grupos principales de neuronas: las células piramidales y las interneuronas. Las interneuronas son neuronas inhibidoras que afectan a la actividad de las redes corticales de múltiples maneras. Conocer la función de las clases específicas de interneuronas corticales es uno de los principales desafíos de la neurociencia contemporánea.
La investigadora del Instituto de Neurociencias Isabel del Pino ha explicado que “hemos descubierto que el receptor de tirosina ErbB4 funciona como regulador de la conectividad de una población de interneuronas corticales cuya función desconocíamos hasta ahora. Estas interneuronas se caracterizan porque expresan el neuropéptido colecistoquinina CCK, el receptor de cannabinoides 1 (CB1) y el transportador vesicular de glutamato VGlut3. Nuestro trabajo ha permitido revelar la función de este pequeño grupo de interneuronas CCK+CB1+VGlut3+, utilizando como modelo experimental el ratón. Hemos observado que, en ausencia de ErbB4, estas células tienen dificultad para formar sinapsis, los puentes de comunicación entre células, lo que provoca una conexión deficiente entre neuronas. Esto altera la función de las llamadas células de lugar, que son un tipo de neuronas que se activan cuando un animal está en un punto concreto de su entorno y codifican la información espacial”.
Por su parte, el investigador Jorge Brotons Mas ha señalado que “trabajando con ratones, hemos descubierto que la ausencia de ErbB4 en estas interneuronas altera la capacidad espacial de las células de lugar, el GPS interno del cerebro, y empeora la ejecución de tareas espaciales”.
Asimismo, la investigadora Beatriz Rico ha indicado que “nuestro objetivo es descubrir cómo las interneuronas dirigen la función de las redes corticales y de esta manera influyen en el aprendizaje y en el establecimiento de los mapas de información espacial. Nuestro trabajo demuestra cómo la conectividad de una subpoblación de interneuronas es esencial para el mantenimiento de los campos receptivos espaciales. Cuando el establecimiento de estas conexiones falla, la información espacial cambia de precisa a difusa y de estable a inestable”.
El investigador Óscar Marín ha concluido que “es fascinante observar cómo alteraciones sutiles en la conectividad entre las neuronas durante el desarrollo tienen un gran impacto en la función y el comportamiento en adultos. Nuestro trabajo amplía los conocimientos que se tienen sobre patologías asociadas a trastornos del neurodesarrollo”.
Este estudio ha sido desarrollado por investigadores del King’s College de Londres (Reino Unido), del Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH) y del Institut national de la santé et de la recherche médicale de Francia.