30 de marzo de 2020

Descubren cómo la locomoción de los vertebrados funciona como un motor de tres velocidades

Descubren cómo la locomoción de los vertebrados funciona como un motor de tres velocidades
Gaixo bat gurpildun aulkian. - PIXABAY - ARCHIVO

MADRID, 30 Mar. (EUROPA PRESS) -

Los investigadores del Instituto Karolinska, en Suecia, han descubierto un nuevo principio de organización que explica cómo se coordina la locomoción en los vertebrados, de manera similar a un motor de tres velocidades, según publican en la revista científica 'Neuron'. Comprender cómo los circuitos en el tronco encefálico y la médula espinal inician los movimientos y cómo se controla la velocidad permitirá abrir nuevas vías de investigación destinadas a desarrollar estrategias terapéuticas para los trastornos neurológicos humanos, como las lesiones traumáticas de la médula espinal y las enfermedades degenerativas de la motoneurona, como la esclerosis lateral amiotrófica ELA, avanzan.

Una característica notable de la locomoción es su capacidad para arranques rápidos y para cambiar la velocidad para que coincida con nuestras intenciones. Sin embargo, todavía hay incertidumbre sobre cómo el circuito generador de ritmo, el motor locomotor, en la médula espinal es capaz de traducir instantáneamente los comandos cerebrales en una locomoción rítmica y de ritmo apropiado.

Utilizando el pez cebra como organismo modelo, los investigadores del Instituto Karolinska revelan en detalle una reconstrucción completa del motor generador de ritmo que impulsa la locomoción en los vertebrados. "Hemos descubierto un nuevo principio de organización que es crucial para realizar una función intuitivamente simple, pero poco comprendida: el inicio de la locomoción y el cambio de velocidad", explica Abdel El Manira, profesor del Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska, director del estudio.

Los investigadores realizaron un mapeo exhaustivo y cuantitativo de conexiones (sinapsis) entre neuronas combinadas con análisis de comportamiento en pez cebra. Los resultados revelaron que las neuronas excitadoras en la médula espinal que impulsan la locomoción forman tres módulos de circuito recurrentes generadores de ritmo que actúan como engranajes que pueden acoplarse a velocidades locomotoras lentas, intermedias o rápidas. Estos circuitos convierten las señales del cerebro en movimientos locomotores coordinados, con una velocidad que está alineada con la intención inicial.

"Los conocimientos adquiridos en nuestro estudio pueden ser directamente aplicables a los mamíferos, incluidos los humanos, dado que el principio organizador del tronco encefálico y los circuitos espinales se comparte entre las especies de vertebrados", dice Abdel El Manira.