Una sustancia química del cerebro ayuda a las neuronas a saber cuándo empezar a moverse

Mediante el lavado de cerebro, los neuromoduladores “permiten controlar la excitabilidad de una gran área del cerebro más o menos de la misma manera o al mismo tiempo”, dijo. yves marderneurólogo de la Universidad de Brandeis, ampliamente reconocido por su investigación pionera sobre neuromoduladores a finales de los años 80 del siglo pasado. "Esencialmente, estás creando un lavado de cerebro local o un lavado de cerebro más avanzado, que cambia el estado de muchas redes a la vez".

Los poderosos efectos de los neuromoduladores significan que los niveles anormales de estos químicos pueden provocar muchas enfermedades humanas y trastornos del estado de ánimo. Pero dentro de sus niveles óptimos, los neuromoduladores son como titiriteros secretos que sostienen los hilos del cerebro, forman cadenas sin fin y cambian los patrones de actividad en cualquier cosa. Ser los más adaptables al cuerpo, momento a momento.

"El sistema neuromodulador [is] el truco más brillante que puedas imaginar ", dijo. Mac brilloun neurobiólogo de la Universidad de Sydney. "Porque lo que estás haciendo es enviar una señal muy, muy difusa... pero los efectos son precisos".

Cambios de estado del cerebro

En los últimos años, los avances tecnológicos han allanado el camino para que los neurocientíficos vayan más allá de la investigación de neuromoduladores a pequeña escala hacia la lluvia de ideas en tiempo real. Han sido posibles gracias a una nueva generación de sensores que modifican los receptores neuronales metabotrópicos, haciéndolos brillar cuando un neuromodulador específico cae sobre ellos.

El investigador Yulong Li de la Universidad de Pekín en Beijing ha desarrollado una serie de sensores que avanzan en la investigación de los neuromoduladores y sus efectos.Foto: Tianjun Zhao

el laboratorio de yulong lee en la Universidad de Pekín en Beijing ha desarrollado muchos de estos sensores, comenzando con el primer sensor para el neuromodulador acetilcolina en 2018"El trabajo del equipo es 'hacer uso del diseño de la naturaleza' y aprovechar el hecho de que estos receptores ya han evolucionado para detectar estas moléculas de manera experta", dijo Lee.

jessica cardinun neurólogo de la Universidad de Yale calificó la última investigación que utiliza estos sensores como "la punta del iceberg, donde habrá esta enorme ola de personas que utilizan todas estas herramientas".

EN papel Publicado en 2020 en el servidor de preimpresión bioarxiv.org, Cardin y sus colegas fueron los primeros en usar el sensor Lee para medir la acetilcolina en toda la corteza de los ratones. Como neuromodulador, la acetilcolina regula la atención y desplaza los estados cerebrales excitatorios. creía que la acetilcolina siempre aumentaba el estado de alerta, haciendo que las neuronas fueran más independientes de la actividad en sus circuitos. El equipo de Cardin descubrió que esto se aplica a circuitos pequeños con solo cientos o miles de neuronas. Pero en redes de miles de millones de neuronas ocurre lo contrario: niveles más altos de acetilcolina conducen a una mayor sincronización de los patrones de actividad, pero el grado de sincronización también depende de la zona del cerebro y del nivel de excitación que pinta el cuadro que la acetilcolina no es lo mismo efectos en todas partes.

Otro estudio publicado en biología actual el noviembre pasado anuló de manera similar las nociones arraigadas sobre el neuromodulador norepinefrina. La norepinefrina es parte de un sistema de vigilancia que nos advierte de situaciones peligrosas repentinas. Pero desde la década de 1970, se ha pensado que la norepinefrina está menos involucrada en este sistema durante ciertas etapas del sueño. En el nuevo estudio, Anita Luti en la Universidad de Lausana en Suiza y sus colegas utilizaron el nuevo sensor de norepinefrina de Lee y otras técnicas para mostrar por primera vez que la norepinefrina no se apaga durante todas las etapas del sueño y juega un papel en despertar a un animal si es necesario.

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