Cómo los cambios en la amígdala central impulsan la ansiedad
Investigadores del Instituto Max Planck de Neurociencia de Florida han descubierto cómo la pérdida de un gen fuertemente asociado con el autismo y la macrocefalia (cabeza de gran tamaño) reconfigura los circuitos y altera el comportamiento.
Sus hallazgos, publicados en Frontiers in Cellular Neuroscience, revelan cambios específicos en los circuitos de la amígdala como resultado de la pérdida de PTEN en las neuronas inhibidoras, lo que proporciona nuevos conocimientos sobre las alteraciones subyacentes de los circuitos que contribuyen al aumento del miedo y la ansiedad.
El gen PTEN se ha consolidado como uno de los genes de riesgo de autismo más importantes. Se encuentran variaciones en este gen en una proporción significativa de personas con autismo que también presentan sobrecrecimiento cerebral, lo que lo convierte en un factor clave para comprender las diferencias en la función cerebral. Para investigar el impacto de la desregulación del PTEN, los investigadores han recurrido a modelos animales, donde la reducción global del PTEN resulta en alteraciones de la sociabilidad, comportamientos repetitivos y un aumento de la ansiedad, características que suelen asociarse con el TEA en humanos.
Sin embargo, comprender cómo la disfunción de PTEN provoca cambios específicos en circuitos y comportamientos ha sido difícil en modelos animales que alteran PTEN en todo el sistema nervioso. Por lo tanto el equipo de investigadores se ha centrado en los cambios en la amígdala lateral central provocados por la pérdida de PTEN en una población neuronal crítica: las neuronas inhibidoras que expresan somatostatina.
Se han observado alteraciones en la función de las neuronas inhibidoras durante el desarrollo del TEA mediante estudios con tejido humano y modelos genéticos murinos. Además, se sabe que el gen PTEN regula el desarrollo de neuronas inhibidoras. Por lo tanto, una alteración específica del PTEN en neuronas inhibidoras, en función del tipo celular, fue un objetivo valioso para comprender los cambios específicos en los circuitos asociados con el TEA.
El equipo combinó un modelo genético que alteraba el PTEN únicamente en neuronas inhibidoras que contienen somatostatina con un enfoque único de mapeo de circuitos desarrollado previamente en el laboratorio. Este enfoque midió las respuestas eléctricas de neuronas individuales a la activación optogenética secuencial de cientos de neuronas cercanas, lo que permitió un mapeo rápido de la conectividad y la fuerza con la precisión de los registros eléctricos y la escala de los métodos de imagen.
Los científicos se centraron en los circuitos de la amígdala central (ACM), una región cerebral conocida por actuar como puerta inhibidora en la expresión posterior de las respuestas de miedo, y obtuvieron resultados sorprendentes. La eliminación de PTEN, específicamente en las interneuronas que contienen somatostatina, interrumpió la conectividad inhibitoria local en la ACM en aproximadamente un 50 % y redujo la intensidad de las conexiones inhibitorias restantes. Esta disminución de la conectividad entre las conexiones inhibitorias dentro de la ACM contrastó con un aumento en la intensidad de las entradas excitatorias recibidas de la amígdala basolateral (ABL), una región cerebral cercana que transmite información sensorial emocionalmente relevante a la ACM.
El análisis conductual del modelo genético demostró que este desequilibrio en la señalización neuronal estaba relacionado con una mayor ansiedad y un mayor aprendizaje del miedo, pero no con alteraciones en el comportamiento social o rasgos de comportamiento repetitivo comúnmente observados en el TEA.
Los resultados no solo confirman que la pérdida de PTEN en este tipo celular específico es suficiente para inducir comportamientos específicos similares al TEA, sino que también proporcionan uno de los mapas más detallados hasta la fecha de cómo las redes inhibitorias locales de la amígdala se ven afectadas por las variaciones genéticas asociadas a trastornos neurológicos. Cabe destacar que la alteración de los circuitos no afectó a todos los comportamientos relevantes para el TEA (las interacciones sociales se mantuvieron prácticamente intactas), lo que sugiere que los comportamientos de ansiedad y miedo relacionados con PTEN podrían derivar de cambios específicos en los microcircuitos.
- Fuente: MedicalXpress
- Foto: Freepik
