Los investigadores de la NYU Langone Medical Center y en otros lugares, utilizando un modelo de ratón, han registrado la actividad de las células nerviosas individuales en una pequeña parte del cerebro que funciona como una "centralita", dirigiendo señales procedentes del mundo exterior o memorias internas. Debido a que los trastornos cerebrales humanos, como la esquizofrenia, el autismo y el trastorno de estrés post-traumático suelen mostrar alteraciones en ese cuadro, los investigadores dicen que el trabajo sugiere nuevas estrategias en la comprensión y el tratamiento de ellos.
El estudio, que ha sido publicado por la revista Cell, describe cómo las neuronas en el núcleo del tálamo reticular (TRN), actúan como una central para las señales sensoriales directas como la visión del mundo exterior, la información interna, como recuerdos, entre otros.
Los investigadores utilizaron una técnica de múltiples electrodos para registrar la actividad de las neuronas individuales en el TRN, una capa delgada de células nerviosas que cubre el tálamo, una estructura en el cerebro anterior que transmite información a la corteza cerebral, el cual es el mayor asiento de funciones tales como el aprendizaje y el lenguaje. Las células del TRN son conocidas por enviar señales inhibitorias al tálamo, es decir, participan en la determinación de la información que se bloquea.
Los investigadores encontraron que la actividad de las células del TRN dependía de si el ratón estaba dormido o despierto y alerta. Las células del TRN que controlan la entrada sensorial eran mucho más activas durante el sueño, especialmente durante los períodos de sueño breves cuando ocurren los estallidos de ondas cerebrales de ciclos rápidos, llamados husos. Es sabido que estos husos, que se asocian con el bloqueo de la entrada sensorial durante el sueño, disminuyen en las personas con autismo y esquizofrenia.
Estos nuevos hallazgos sugieren que las células TRN defectuosos pueden perturbar el filtrado adecuado de la información en estas condiciones. Su grupo está estudiando este proceso de filtrado en modelos animales de esquizofrenia y el autismo.
En experimentos con ratones en alerta, los investigadores encontraron que las células sensoriales TRN dispararon muy poco. Esto sugiere que, si bien estas neuronas bloquean el flujo de información externa durante el sueño, facilitan el flujo de información cuando un animal está despierto y alerta.
Por el contrario, las células del TRN que controlan el flujo de señales internas se comportaron de manera opuesta, disparando muy poco en el sueño. Se cree que esta disminución del nivel de actividad puede permitir dar forma a los recuerdos, que se sabe que se producen durante el sueño. El tálamo tiene conexiones nerviosas en el hipocampo, que juega un papel importante en el aprendizaje y la memoria, informaron.