La actividad de la molécula de señalización de dopamina en el cerebelo juega un papel clave en la regulación del comportamiento social, lo cual es novedoso. estudiar detectado en ratones.
Se cree que el cerebelo, una estructura cerebral ubicada en la base del cráneo, controla el movimiento. Pero la creciente evidencia sugiere que también juega un papel en el comportamiento social y otras funciones cognitivas complejas, un vínculo Despertó un creciente interés En síntesis entre investigadores del autismo.
También se sabe que las señales de dopamina en otras regiones del cerebro Participar en el comportamiento social.Sin embargo, pocos estudios han analizado la dopamina en el cerebelo. El nuevo estudio vincula el papel social de la dopamina en el cerebelo con un tipo de célula específico en un área específica, de forma similar a la forma en que funciones como el lenguaje y el procesamiento visual se encuentran en ciertas partes de la corteza cerebral.
La tarea de hacer coincidir la ubicación y la función en el cerebelo fue particularmente desafiante, lo que hizo que el trabajo fuera «pionero», dice. sam wang, profesor de neurociencia en la Universidad de Princeton, que no participó en el estudio. «Proporciona alguna solución a la cuestión de cómo el cerebelo podría estar involucrado en la regulación de funciones superiores».
yoEn el pasado, los científicos han tenido dificultades para mapear las ubicaciones de los receptores de dopamina (proteínas que se asientan en la superficie celular y se unen a la molécula) en el cerebelo. No solo hay relativamente pocos de ellos, sino que las técnicas experimentales no fueron lo suficientemente sensibles para identificar sus ubicaciones exactas, dice el líder del estudio. emmanuel valentedirector de investigación del Instituto Nacional de Salud e Investigación Médica (INSERM) y del Instituto de Genómica Funcional de la Universidad de Montpellier en Francia.
Valjenet y sus colaboradores utilizaron dos líneas de ratones modificadas genéticamente para demostrar que una clase específica de receptores de dopamina, conocidos como receptores D2, se encuentra en la capa más externa del cerebelo. Específicamente, los receptores D2 se encuentran principalmente en las células de Purkinje, que integran y filtran información y luego transmiten señales desde el cerebelo a otras partes del cerebro. Los cerebros de las personas con autismo aparecen post-mortem Pérdida de células de Purkinje.
“La dopamina está ahí y la función puede ser más importante de lo que esperamos”, dice Valgent.
La estimulación química del receptor D2 en cortes de cerebelo de ratón redujo las señales excitatorias, dice Valgent, lo que sugiere una forma en que las células de Purkinje hacen su trabajo de modular e integrar señales neuronales. La obra apareció el 16 de junio en neurociencia natural.
Para obtener más información sobre la función de la señalización de la dopamina en el cerebelo, los investigadores utilizaron un virus modificado genéticamente para inactivar los receptores D2 en las células de Purkinje en ratones machos adultos.
Debido al papel conocido del cerebelo en la coordinación del movimiento, «esperábamos encontrar un deterioro motor al manipular el nivel del receptor D2», dice Valgent. «Pero no hay nada allí». Los ratones que carecían de actividad del receptor D2 en las células de Purkinje partieron, se equilibraron en una viga y se montaron en una barra giratoria al igual que los ratones de control.
TLos investigadores estaban en un callejón sin salida cuando el primero fue en 2019. Hojas La dopamina apareció en el cerebelo, lo que sugiere la participación de la dopamina en los núcleos profundos del cerebelo en el comportamiento social. Inspirados por estos hallazgos, Valgent y sus colegas decidieron probar el comportamiento social en animales. Los ratones que carecían de actividad del receptor D2 en las células de Purkinje pasaron más tiempo olfateando a otro ratón enjaulado que los ratones de control, y también mostraron una mayor preferencia por el ratón recién introducido que por el ratón familiar.
Un segundo virus modificado genéticamente diseñado para mejorar la expresión de los receptores D2 en las células de Purkinje dio como resultado ratones con características opuestas: estaban menos interesados en interactuar con otros ratones y menos interesados en ratones que nunca habían conocido en comparación con los controles.
Los receptores D2 están abundantemente presentes en las células de Purkinje en Crus I y Crus II, regiones del cerebelo que antes estaban involucrado en el comportamiento social. Cuando los investigadores manipularon los niveles del receptor D2 en las células de Purkinje solo en Crus I y Crus II, produjeron los mismos efectos en el comportamiento social que alterar los niveles de D2 en el cerebelo en su conjunto.
«Pudieron demostrar que la expresión de las células de Purkinje del receptor de dopamina D2 no solo era necesaria y suficiente en todo el cerebelo para alterar estos comportamientos, sino realmente en esa región enfocada», dice. eric carlson, profesor asistente de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Universidad de Washington en Seattle. «Esto es realmente sorprendente; es realmente muy profundo y poderoso».
Debido a que los receptores D2 también se encuentran en otras partes del cerebelo y en tipos de células distintas de las células de Purkinje, «no descartaron la posibilidad de que otras células participen en esta función de dopamina», dice Wang.
Valgent y su equipo ahora están investigando los receptores D2 del cerebelo en el cerebro de varios modelos de ratones con autismo, incluidos ratones que carecen del gen FMR1Y el MECP2 Y el SHNK3.
Cita este artículo: https://doi.org/10.53053/PAKY1634
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