¿QUIÉN ESTÁ CONDUCIENDO TU BICICLETA? ESTUDIANDO LOS MECANISMOS NEURONALES DEL CONTROL DEL MOVIMIENTO

Resumen

SE TRATA DE UNA COLABORACIÓN DE PAUL E. RUEDA OROZO, DE LA UNAM. EL CONTROL DEL MOVIMIENTO ES UNA DE LAS FUNCIONES PRIMORDIALES DE NUESTRO SISTEMA NERVIOSO CENTRAL. DESDE LEVANTAR UN BRAZO PARA EMPUJAR UNA PUERTA, HASTA LAS COMPLEJAS SECUENCIAS NECESARIAS PARA LA CONDUCCIÓN DE UNA BICICLETA, NUESTRO CEREBRO DEDICA UNA ENORME CANTIDAD DE FUNCIONES Y REGIONES A LA COORDINACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN DEL MOVIMIENTO. POR LA COMPLEJIDAD DE ESTOS PROCESOS, PRÁCTICAMENTE TODOS NUESTROS MOVIMIENTOS COMIENZAN CON UNA FASE DE BAJA EFICIENCIA QUE REQUIERE ALTOS NIVELES DE ATENCIÓN, POR EJEMPLO, CUANDO APRENDIMOS A ANDAR EN BICICLETA. SE HA POSTULADO QUE EN NUESTRO CEREBRO LA ACTIVIDAD NEURONAL, CONCERTADA DE LAS CORTEZAS SENSORIALES Y MOTORAS PRIMARIAS, EL TÁLAMO EN SUS REGIONES SENSORIOMOTORAS, LOS GANGLIOS BASALES Y EL CEREBELO, RESULTA EN EL CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN DEL MOVIMIENTO. CUANDO ALGUNA DE ESTAS ESTRUCTURAS SE DAÑA O FUNCIONA INCORRECTAMENTE, COMO SUCEDE DURANTE LA ENFERMEDAD DE PARKINSON, SE DESPLIEGAN SÍNTOMAS MOTORES QUE EN MUCHAS OCASIONES PUEDEN COMPROMETER O INHABILITAR EL MOVIMIENTO DE UNA PARTE O DE TODO EL CUERPO. POR LO TANTO, ENTRE LOS PRINCIPALES RETOS QUE ENFRENTAMOS LOS NEUROCIENTÍFICOS QUE ESTUDIAMOS EL CONTROL DEL MOVIMIENTO ESTÁN DETERMINAR LA PARTICIPACIÓN ESPECÍFICA, INTERACCIÓN Y CÓDIGOS NEURONALES SOBRE LOS QUE DESCANSA LA COMUNICACIÓN ENTRE ESTOS CIRCUITOS NEURONALES DURANTE LA PRODUCCIÓN DE LA CONDUCTA. LA COMPLEJIDAD RADICA EN QUE SE ESTIMA QUE EL CEREBRO HUMANO CONTIENE ALREDEDOR DE 80,000 MILLONES DE NEURONAS (UN NÚMERO SIMILAR AL DE LAS ESTRELLAS DE ALGUNAS GALAXIAS), Y QUE CADA UNA PODRÍA CONECTARSE CON CIENTOS A MILES DE OTRAS NEURONAS. ENTONCES, ¿CÓMO CUANTIFICAR LA ACTIVIDAD O DETERMINAR LA ARQUITECTURA ANATÓMICA DE ESTE NÚMERO ASTRONÓMICO DE NEURONAS Y CONEXIONES? GRACIAS A DIVERSOS AVANCES TECNOLÓGICOS, EN LAS ÚLTIMAS DOS A TRES DÉCADAS EL CONOCIMIENTO AL RESPECTO HA TENIDO AVANCES SIGNIFICATIVOS.  A PESAR DE ESO, AÚN ESTAMOS LEJOS DE COMPRENDER COMPLETAMENTE CÓMO ES QUE NUESTRAS REDES SENSORIOMOTORAS SUBYACEN A NUESTROS MOVIMIENTOS, Y MÁS AÚN, CÓMO ES QUE SU ACTIVIDAD PUEDE SER RECUPERADA EN CONDICIONES PATOLÓGICAS. EN ESE CONTEXTO, EL OBJETIVO DE NUESTRO GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN EL INSTITUTO DE NEUROBIOLOGÍA ES REVELAR LOS CIRCUITOS Y MECANISMOS NEURONALES INVOLUCRADOS EN EL CONTROL DE LA AMPLITUD, VELOCIDAD Y TEMPORIZACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS EN CONDICIONES NORMALES Y PATOLÓGICAS. PARA ESTO, ESTUDIAMOS LOS CIRCUITOS NEURONALES RELACIONADOS CON LA FORMACIÓN DE HÁBITOS MOTORES EN ROEDORES, QUE SON UN MODELO EXPERIMENTAL QUE GUARDA MUCHAS SIMILITUDES CON EL HUMANO, ESPECIALMENTE EN EL ÁMBITO DEL CONTROL MOTOR. MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE MONITOREO Y MANIPULACIÓN DE LA ACTIVIDAD NEURONAL, HEMOS PODIDO DETERMINAR QUE EL FLUJO DE INFORMACIÓN SENSORIAL PROVENIENTE DE LAS CORTEZAS Y EL TÁLAMO Y A TRAVÉS DE LOS CIRCUITOS DE LOS GANGLIOS BASALES, ES INDISPENSABLE PARA PRODUCIR MOVIMIENTOS AUTOMÁTICOS CON LA TEMPORIZACIÓN ADECUADA. TAMBIÉN HEMOS OBSERVADO QUE ESTE FLUJO DE INFORMACIÓN SE VE AFECTADO EN UN MODELO DE LA ENFERMEDAD DE PARKINSON EN ROEDORES, Y SE ASOCIA CON LA INCAPACIDAD DE LOS ANIMALES PARA APRENDER Y AUTOMATIZAR SECUENCIAS DE MOVIMIENTOS.