Investigadores de la Universidad de Columbia, en Nueva York, Estados Unidos, han descubierto que un pequeño grupo de neuronas se dispara al azar en ratones con signos de esquizofrenia. Los hallazgos, detallados en la revista 'Neuron', sugieren que una ruptura en el comportamiento sincronizado de estas células cerebrales podría producir el clásico pensamiento desordenado y las percepciones asociadas con la enfermedad. El estudio puede ser el primero en probar la idea de que la esquizofrenia surge de interrupciones en pequeñas redes de neuronas.
Afectando a alrededor del 1 por ciento de la población, la esquizofrenia está marcada por una serie de síntomas distintos, desde alucinaciones y delirios, hasta problemas de memoria y retraimiento social. También viene en una variedad de formas, lo que ha impedido a los investigadores buscar una explicación uniforme sobre la enfermedad que podría mejorar el diagnóstico y tratamiento.
'Si se piensa en las neuronas de los ratones esquizofrénicos como píxeles en una pantalla de televisión, es como si la mayoría de los píxeles se hubieran mezclado -pone como ejemplo el autor principal del estudio, Jordan Hamm, investigador postdoctoral en la Universidad de Columbia--. Cada píxel ya no se relaciona con su vecino para formar un cuadro coherente y estable'.
Los investigadores optaron por centrarse en la corteza visual porque el procesamiento visual dañado es uno de los rasgos de la esquizofrenia. Usando técnicas de imágenes de calcio, registraron destellos de luz emitidos por las neuronas individuales, cada uno disparando una señal eléctrica. En ratones sanos, encontraron que grupos de 60 a 120 neuronas brillaron en un patrón consistente, como si siguieran una disposición coreografiada, mientras que las neuronas de los ratones con signos de esquizofrenia, se activaron más aleatoriamente como si trabajaran aisladamente.
Posible tratamientos: manipulación de genes, vías genéticas y neuronas individuales
Los científicos probaron dos modelos de ratón de la enfermedad, genéticos y químicos, y encontraron resultados similares. Los ratones que recibieron dosis regulares de ketamina, un anestésico que actúa sobre los receptores de glutamato y puede producir comportamiento psicótico, mostraron una actividad neuronal errática, al igual que los ratones criados con una mutación genética asociada con un alto riesgo de desarrollar esquizofrenia en humanos.
'El patrón emergente de este análisis es de profunda desorganización, como si las neuronas estuvieran actuando por su cuenta en lugar de ser un grupo coherente', afirma el coautor del estudio. Joseph Gogos, neurocientífico del Centro Médico de la Universidad de Columbia y el Instituto Zuckerman de Columbia, quien estudia los mecanismos de la esquizofrenia en modelos genéticos del trastorno.
En un estudio relacionado publicado en 'Science' el año pasado, los investigadores demostraron que estimular repetidamente un pequeño grupo de neuronas en la misma región del cerebro del ratón, la corteza visual, hizo que las neuronas se activaran juntas, como si sus respectivas conexiones hubieran sido fortalecidas por el uso. El doctor Rafael Yuste, autor principal del estudio y neurocientífico en Columbia, ha sugerido que este proceso podría explicar cómo se forman los recuerdos y los pensamientos y cómo los circuitos neuronales pueden reprogramarse a través de la manipulación artificial.
Ambos trabajos sugieren nuevas vías para el tratamiento de la esquizofrenia, según los investigadores, a través de la manipulación de genes, vías genéticas e, incluso, neuronas individuales, para restaurar las unidades neuronales alteradas a su funcionamiento normal. 'He experimentado una profunda frustración al intentar tratar a los pacientes esquizofrénicos sin entender cómo funciona esta enfermedad --reconoce Yuste--. Estoy emocionado por la posibilidad de revertir algunos de los síntomas de la esquizofrenia mediante la reprogramación de las neuronas para que se activen de una manera más coordinada'.