Emilio Kropff, investigador del CONICET en el Instituto Leloir.
Comprueban que la aceleracion genera mas operaciones por segundo en el GPS del cerebro
El primer autor del estudio es 馃懆馃敩Emilio Kropff, investigador del CONICET en el Instituto Leloir, bajo la direcci贸n de cient铆ficos noruegos que ganaron el Nobel de Medicina en 2014.
El avance echa por tierra una antigua creencia arraigada en el campo de las neurociencias y mejora la comprensi贸n de circuitos del 馃cerebro que se encuentran alterados en patolog铆as como la enfermedad de Alzheimer.
Bajo la direcci贸n de los neurocient铆ficos noruegos 馃懆馃敩Edvard y 馃懇馃敩May Britt Moser, premios 馃 Nobel de Medicina 2014, un cient铆fico argentino realiz贸 un estudio en 馃惌roedores que pone bajo cuesti贸n una creencia de d茅cadas sobre el funcionamiento del GPS del 馃cerebro, un circuito de neuronas que permite orientarnos en el espacio.
“Si bien es un trabajo de investigaci贸n b谩sica, podr铆amos pensar en futuras aplicaciones una vez que podamos entender c贸mo se traducen estos hallazgos al 馃cerebro humano”, sostiene el f铆sico y neurocient铆fico 馃懆馃敩Esteban Kropff, jefe del 馃敩Laboratorio de Fisiolog铆a y Algoritmos del Cerebro de la Fundaci贸n Instituto Leloir (FIL).
El 馃cerebro tiene diferentes ⏳relojes, formados por neuronas, que corren a diferentes velocidades.
Mientras los m谩s lentos marcan el ritmo del 馃寘d铆a y la 馃寖noche (馃槾sue帽o y 馃憖vigilia), los m谩s 馃挩veloces dictan las pulsaciones de la actividad cognitiva cotidiana.
El principal marcapasos del GPS del 馃cerebro de los 馃惌mam铆feros son ciertas ondas llamadas “oscilaciones theta” del campo ⚡el茅ctrico, “que sirven para sincronizar el encendido y apagado de millones de neuronas a un ritmo de varias veces por segundo”, explic贸馃懆馃敩 Kropff, investigador del CONICET y primer autor del estudio publicado en la revista “Neuron”.
Las oscilaciones theta tambi茅n coordinan otras regiones del 馃cerebro en operaciones cognitivas que no necesariamente tienen que ver con la orientaci贸n en el espacio.
Es un ⏳reloj que, en 馃惌ratas activas, da ocho vueltas por segundo y en 馃檵♂️馃檵♀️humanos es un poco m谩s lento.
Desde hace cinco d茅cadas numerosos 馃摎estudios han postulado que las oscilaciones theta se vuelven m谩s r谩pidas cuando los 馃惌animales corren m谩s r谩pido, esto es, que su frecuencia aumenta con la velocidad.
Esta observaci贸n es la fuente de diversas hip贸tesis que tienen como tronco com煤n la idea de que la frecuencia de las oscilaciones es un c贸digo que le dice al 馃cerebro a qu茅 velocidad se mueve el 馃惌animal, permiti茅ndole calcular sus propios desplazamientos.
“Sin embargo, ninguno de estos estudios trat贸 de aislar la velocidad de otras variables relacionadas al movimiento, como la aceleraci贸n.
Nuestro trabajo, reci茅n publicado, re煤ne evidencia que pone en duda esa creencia arraigada hace d茅cadas en el campo de las neurociencias”, indica Kropff,
En el flamante estudio, los 馃懆馃敩馃懆馃敩investigadores volvieron a analizar datos obtenidos por馃懆馃敩 Kropff durante su posdoctorado en el 馃敩laboratorio de los Moser, en la 馃彌Universidad Noruega de Ciencia y Tecnolog铆a, en Trondheim, antes de su regreso a Argentina y la puesta en marcha de su 馃敩laboratorio en la FIL.
Los 馃懆馃敩馃懆馃敩cient铆ficos observaron que, si se separa la velocidad de la aceleraci贸n, las oscilaciones theta responden solamente a la segunda de esas variables.
“Lo que es todav铆a m谩s intrigante es que la frecuencia de las oscilaciones theta aumenta con la aceleraci贸n positiva, pero se mantiene estable cuando es negativa, es decir, cuando el 馃惌animal frena”, destaca馃懆馃敩 Kropff.
Y contin煤a: “Los resultados de nuestro trabajo echan por tierra la idea de que la frecuencia de estas oscilaciones constituye un c贸digo de velocidad utilizado para calcular los propios desplazamientos”.
La informaci贸n se recolect贸 de experimentos con 馃惌ratas, en quienes se relacion贸 las oscilaciones del campo ⚡el茅ctrico 馃cerebral con la actividad motriz (velocidad y aceleraci贸n) una vez colocadas en un carrito sin piso, como el “troncom贸vil” de Los Picapiedras.
“La frecuencia, igual que la aceleraci贸n del 馃惌animal, puede aumentar y volver a disminuir en una fracci贸n de segundo.
Entender que este ⏳reloj se controla con tanta precisi贸n temporal nos obliga a pensarlo de una manera novedosa.
¿Qu茅 mecanismo genera el aumento del ritmo del ⏳reloj?
¿Para qu茅 sirve?
¿Qu茅 pasa en ausencia de este mecanismo?
¿C贸mo funciona este ⏳reloj en pacientes de enfermedades neurodegenerativas, como Alzh茅imer, que ataca antes que ninguna otra 谩rea del 馃cerebro a los circuitos del GPS y su marcapasos?”, se pregunta馃懆馃敩 Kropff.
Del trabajo tambi茅n particip贸 el neurocient铆fico canadiense 馃懆馃敩James Carmichael, quien realiz贸 su tesis de maestr铆a bajo la direcci贸n de馃懆馃敩 Kropff en el 馃敩laboratorio de los Moser.
