Resurgent Na+ currents promote ultrafast spiking in projection neurons that drive fine motor control
Zemel BM, Nevue AA, Dagostin A, Lovell PV, Mello CV, von Gersdorff H.
Una nueva investigación ha descubierto que las células especializadas de los circuitos neuronales que desencadenan el aprendizaje complejo en los pájaros cantores tienen un sorprendente parecido con un tipo de célula neuronal asociada al desarrollo de las habilidades motoras finas en el córtex cerebral humano, según publican científicos de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón (EE.UU.) en Nature Communications.
El estudio revela que un grupo concreto de neuronas expresa un conjunto de genes que modulan las proteínas de los canales iónicos de sodio. Estos canales iónicos generan señales eléctricas utilizadas para la comunicación entre las células del sistema nervioso. En este caso, el conjunto permite a las neuronas disparar picos repetitivos -conocidos como potenciales de acción- a velocidades y frecuencias extremadamente altas mientras el pájaro canta. El estudio describe "picos ultrarrápidos" que sólo duran 0,2 milisegundos, en comparación con la mayoría de los picos de potencial de acción que duran un milisegundo o más. Un milisegundo es una velocidad alucinante, una milésima de segundo. Además, los hallazgos sugieren nuevas vías para comprender el mecanismo en varios aspectos del comportamiento y el desarrollo humanos que implican un control motor fino.
Los investigadores afirman que el conjunto de neuronas y canales iónicos que intervienen en el canto del pinzón cebra macho se parece mucho a las células de Betz en el córtex motor primario del cerebro humano. Los autores destacan que el nuevo estudio profundiza en la comprensión científica del mecanismo implicado en el aprendizaje de la motricidad fina. También sugieren los mecanismos que pueden estar implicados cuando la conexión se estropea. Apuntan que es posible que algunas mutaciones genéticas que afectan a estas células de Betz causen efectos relativamente leves, como la tartamudez, que puede superarse mediante el aprendizaje, mientras que otras mutaciones podrían tener efectos más pronunciados, como las implicadas en trastornos progresivos como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
El estudio revela que un grupo concreto de neuronas expresa un conjunto de genes que modulan las proteínas de los canales iónicos de sodio. Estos canales iónicos generan señales eléctricas utilizadas para la comunicación entre las células del sistema nervioso. En este caso, el conjunto permite a las neuronas disparar picos repetitivos -conocidos como potenciales de acción- a velocidades y frecuencias extremadamente altas mientras el pájaro canta. El estudio describe "picos ultrarrápidos" que sólo duran 0,2 milisegundos, en comparación con la mayoría de los picos de potencial de acción que duran un milisegundo o más. Un milisegundo es una velocidad alucinante, una milésima de segundo. Además, los hallazgos sugieren nuevas vías para comprender el mecanismo en varios aspectos del comportamiento y el desarrollo humanos que implican un control motor fino.
Los investigadores afirman que el conjunto de neuronas y canales iónicos que intervienen en el canto del pinzón cebra macho se parece mucho a las células de Betz en el córtex motor primario del cerebro humano. Los autores destacan que el nuevo estudio profundiza en la comprensión científica del mecanismo implicado en el aprendizaje de la motricidad fina. También sugieren los mecanismos que pueden estar implicados cuando la conexión se estropea. Apuntan que es posible que algunas mutaciones genéticas que afectan a estas células de Betz causen efectos relativamente leves, como la tartamudez, que puede superarse mediante el aprendizaje, mientras que otras mutaciones podrían tener efectos más pronunciados, como las implicadas en trastornos progresivos como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
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