Dendritas procesan activamente información en el cerebro
Diagrama neuronal típico. Ramas rojas: dendritas; segmentos azules: axones. (Crédito: Wikimedia Commons)
Investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill (UNC) han descubierto que las dendritas hacen más que pasar información de manera pasiva de una neurona a la siguiente –procesan activamente la información, de acuerdo con Spencer Smith, profesor de la Escuela de Medicina de UNC.
Los axones se encuentran en el lugar donde las neuronas generan picos eléctricos, pero muchas de las mismas moléculas que soportan esos picos eléctricos axonales (disparo) también están presentes en las dendritas.
Investigación previa que utilizaba tejido cerebral diseccionado había demostrado que las dendritas pueden utilizar estas moléculas para generar ellas mismas picos eléctricos, pero era poco claro si la actividad normal del cerebro hacia uso de esos picos dendríticas.
Por ejemplo, ¿podrían los picos dendríticos estar implicados en la manera que vemos?
La evidencia
Para conocer la respuesta, los investigadores utilizaron un sistema de microscopio de dos fotones y utilizaron también una abrazadera electrofisiológica para conectar un electrodo microscópico de pipeta de vidrio lleno de una solución fisiológica, en una dendrita neuronal en el cerebro de un ratón.
A medida que los ratones tenían estímulos visuales en la pantalla de una computadora, los investigadores observaron un patrón inusual de señales eléctricas –ráfagas de picos– en la dendrita.
A continuación, el equipo de Smith encontró que los picos dendríticos se daban selectivamente, dependiendo del estímulo visual, lo que indicaba que las dendritas procesan de hecho información sobre lo que el animal estaba viendo.
Para proporcionar evidencia visual de su hallazgo, el equipo de Smith colocó en las neuronas tinte de calcio, lo que proporciona una lectura óptica de los picos.
Esto reveló que las dendritas disparaban picos mientras otras partes de la neurona tenían actividad, lo que significaba que los picos eran el resultado de procesamiento local dentro de las dendritas –no una señal eléctrica desde el cuerpo de la neurona.
Tiago Branco, también autor del estudio, creó un modelo biofísico matemático de las neuronas y descubrió que mecanismos ya conocidos podrían soportar los picos dendríticos cuya actividad eléctrica se grabó, validando aún más la interpretación de los datos obtenidos.
El equipo tiene planes de explorar este nuevo papel de las dendritas en la circuitería cerebral, particularmente en condiciones similares al síndrome de Timothy, en el cual la integración de señales dendríticas podría no ser apropiado.
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