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Descubierto un circuito cerebral paralelo que controla el movimiento

Unos investigadores de Chicago y Montreal estudiando la anguila lamprea han identificado una vía, hasta entonces pasada por alto, en el sistema nervioso que corre paralela al trazado del circuito cerebral conocida por controlar el aparato locomotor en vertebrados como aves, peces y mamíferos.

El hallazgo es reportado en la revista Nature Neuroscience.

Simon Alford, de la Universidad de Illinois en Chicago profesor de ciencias biológicas y autor del artículo, dijo que el papel de un neurotransmisor asociado con esta vía paralela también puede sugerir nuevas direcciones de investigación para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.

Alford, junto con su ex estudiante graduado y el autor principal Roy Smetana, ahora un residente de la Universidad de Pittsburgh en psiquiatría, trabajó con la Universidad de Montreal y el neurobiólogo Réjean Dubuc de la Universidad de Quebec en Montreal  y su investigador post-doctoral Juvin Laurent para tratar de resolver cómo la muscarina, un neurotransmisor, modifica la información sensorial que va al cerebro.

Su trabajo determinó que la actividad neuronal estimulada por la muscarina, genera la locomoción en las lampreas de laboratorio.

El grupo centró su atención en un grupo de neuronas del tronco cerebral que le dicen a la médula espinal cuando generar los impulsos que permiten caminar y la locomoción.

"Empezamos a mirar a este grupo de neuronas, que en la lamprea son muy extensos, así que son fáciles monitorizar," dijo Alford. "Descubrimos la estimulación muscarínicas no estaba funcionando en estas células, sino en un grupo hasta ahora desconocido de células en el tronco cerebral."


Es más, estas recién descubiertas neuronas del tronco cerebral mostraron lo Alford llama una respuesta "muy extraña" a la muscarina.

"En lugar de encender - como una sinapsis activa una neurona - cuando usted pone muscarina sobre estas células, se activarán y permanecerán activas" un minuto o más, que para una reacción neurológica puede ser un tiempo muy largo.

Los investigadores descubrieron el neurotransmisor del cerebro que activa los receptores muscarínicos - otro producto químico, la acetilcolina - envía una señal a las neuronas del tronco cerebral recién descubiertas, activandolas por un periodo más o menos largo.

Alford dijo que el hallazgo abre nuevas perspectivas sobre la locomoción de los animales.

"Es un sistema para activar el aparato locomotor y el caminar o correr en una locomoción muy coordinada, en línea recta y sostenidamente por un tiempo considerable", dijo. "Esto simplemente no se sabia que existía antes de que lo descubriéramos."

La función del neurotransmisor acetilcolina en última instancia, puede sugerir nuevos tratamientos la enfermedad de Parkinson. Mientras unos de los síntomas principales del Parkinson es el temblor, un síntoma de las etapas avanzadas es la incapacidad de iniciar un movimiento, como caminar.

Los síntomas asociados con el Parkinson pueden ser ayudados por la reducción de la neurotransmisión mediada por la acetilcolina en el cerebro, pero poco trabajo se ha centrado en los receptores de muscarina en el tronco cerebral en esta enfermedad.

"Esto puede ser el hallazgo de la puerta trasera en un efecto secundario de la enfermedad de Parkinson que no está bien estudiado porque la mayoría de énfasis de la investigación ha sido sobre la dopamina y los ganglios basales, un neurotransmisor y unas regiones del cerebro diferentes", dijo Alford.

Fuente
Universidad de Illinois en Chicago

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