Localizan en ratones la zona del cerebro que evita que la perdida de equilibrio

Localizan en ratones la zona del cerebro que evita que la perdida de equilibrio
2 de febrero de 2018 ANDREW MURRAY/JESSELL LAB/COLUMBIA'S ZUCKERMAN INS

    MADRID, 2 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Una nueva investigación científica ha revelado cómo una pequeña parte del cerebro estabiliza el cuerpo por sí solo si se desequilibra. El trabajo en ratones descubrió que una región del cerebro llamada núcleo vestibular lateral (LVN, por sus siglas en inglés), logra esta hazaña al mover los músculos en una respuesta refleja de dos fases que primero amplía el centro de gravedad del animal y luego fortalece y estabiliza los músculos de sus extremidades y articulaciones.

   Estos hallazgos, que se revelan en un artículo publicado este martes en la revista 'Cell Reports', proporcionan una poderosa evidencia de que el LVN es la clave de la capacidad de los animales para mantener el equilibrio, al tiempo que ofrece información sobre la mecánica de cómo los animales se mantienen erguidos cuando ocurren cambios inesperados debajo de sus pies.

   "Bien tropezar en una zona irregular de la acera o moverse en una barra de equilibrio tambaleante, todos podemos recordar momentos en los que casi hemos perdido el equilibrio, solo salvándonos por algunos reflejos rápidos", afirma el autor principal del artículo, Thomas M. Jessell, codirector del Instituto Mortimer B. Zuckerman del Cerebro y la Mente de la Universidad de Columbia, en Nueva York, Estados Unidos. "Los hallazgos de hoy en ratones sugieren que reflejos como estos pueden ser impulsados por un proceso predecible guiado por el LVN, una región del cerebro que parece estar dedicada a una cosa: mantener el cuerpo en pie", añade.

   Décadas de investigación han demostrado que múltiples regiones del cerebro están involucradas en diferentes aspectos del equilibrio. Pero no queda claro qué regiones están involucradas en las partes reactivas del equilibrio, es decir, cómo un animal mantiene su postura después de experimentar una perturbación.

   Para llegar a la raíz del equilibrio en el cerebro, los investigadores primero entrenaron a los ratones para caminar a través de una barra de equilibrio, mientras que movían la viga a intervalos específicos. Después de perder el equilibrio momentáneamente, los ratones casi siempre se estabilizaron y continuaron su camino. A lo largo de esta actividad, los científicos monitorearon la actividad muscular en las extremidades de los animales.

   "Cada vez que movimos la barra, observamos un patrón predecible de actividad muscular que ayudó a los ratones a recuperar el equilibrio --afirma el primer autor del artículo, Andrew Murray, que completó la mayoría de esta investigación mientras era investigador postdoctoral en el Jessell Lab de Columbia.

   Ese patrón consistió en dos movimientos en secuencia: primero, el ratón extendió su pata, lo que amplió la base de apoyo del animal. En segundo lugar, los músculos alrededor de las articulaciones de los miembros del animal se vuelven fuertes y rígidos, lo que ayudó al ratón a impulsarse hacia el centro de la barra de equilibrio. Una vez que se enderezó, continúo caminando a lo largo de la viga.

   Esta acción reflexiva es algo con lo que casi todos pueden relacionarse. "Si alguna vez has estado de pie en un tren de metro cuando se mueve de repente, tu cuerpo puede haber realizado una secuencia similar de movimientos para mantenerte en posición vertical --señala Jessell, también profesor de Trastornos de la Neurona Motora en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia e investigador del Instituto Médico Howard Hughes--. Primero, extiendes tus manos o pies hacia afuera para ensanchar tu base de apoyo. Y si te encuentras cayendo hacia un lado, puedes empujarte en la dirección opuesta para recuperar el equilibrio".

PÉRDIDA DE LA CAPACIDAD DE RECUPERAR EL EQUILIBRIO SIN ESTA REGIÓN

   En una segunda serie de experimentos, los investigadores buscaron identificar cómo el cerebro de los animales hizo posible todo esto. Mediante el uso de herramientas moleculares avanzadas, rastrearon qué región del cerebro dirigió estos movimientos específicos. Los datos apuntaban a una pequeña región en el cerebro llamada LVN.

   Para confirmar que LVN era realmente responsable de mantener el equilibrio, los investigadores lo silenciaron. Cuando los ratones caminaron por el suelo, parecían normales; incluso podían caminar sobre la barra; pero cuando los científicos volvieron a mover la viga, los roedores no pudieron estabilizarse esta vez; habían perdido su capacidad de recuperar el equilibrio.

   "Curiosamente, el cerebro no tenía un plan de respaldo, ninguna otra parte del cerebro intervino para compensar el LVN", señala el doctor Murray, ahora líder de grupo en el 'Sainsbury Wellcome Center', de 'University College London', en Reino Unido. "Esto apunta al hecho de que el LVN está orquestando los movimientos que mantienen el cuerpo equilibrado", añade.

   En el futuro, los investigadores profundizarán en la ciencia cerebral del equilibrio. Por ejemplo, una investigación preliminar en ratones ha demostrado que el LVN parece activarse cuando el animal comienza a caminar sobre algo inestable, como una barra de equilibrio. Pero cuando camina sobre una superficie más estable, como una cinta de correr, permanece dormida.

   "El cerebro parece que sabe que está a punto de embarcarse en un viaje potencialmente peligroso y, por lo tanto, necesita ser más consciente de su entorno ", subraya Jessell." Los mecanismos precisos que guían este proceso son probablemente complejos, involucrando múltiples regiones cerebrales. Pero el LVN puede ser el centro de todo", agrega.