Neurociencias: depresión podría afectar oscilación cerebral que actúa como GPS interno

¿Alguna vez has pensado cómo logramos ubicarnos en la ciudad? ¿Cómo sabemos cómo llegar a los lugares que nos interesan? Cuando estamos por primera vez en una ciudad necesitamos saber dónde se ubican los lugares importantes para nuestras necesidades básicas: supermercados, nuestro trabajo, tiendas, el banco, algún bar y como llegar a ellos desde nuestras casas. Por ejemplo, cada uno tiene una ruta específica para llegar a sus trabajos, pero cuando esta ruta se ve interrumpida (debido a trabajos en la vía) tenemos que pensar en una ruta alternativa. Gracias a que nuestro cerebro puede generar mapas, podemos utilizar otra ruta para llegar a nuestro destino, usando así, la ruta más adecuada. Este tipo de aprendizaje se llama memoria espacial de referencia, en donde se ocupan diferentes referencias para poder dirigirse a los lugares relevantes de nuestro diario vivir, siendo ésta una capacidad que nos ha ayudado a adaptarnos al ambiente en el que vivimos. Nuestro cerebro tiene dos áreas que nos ayudan a formar mapas espaciales de los lugares que visitamos, la corteza prefrontal y el hipocampo.  Se han hecho estudios con humanos y con ratones, en donde se busca entender cómo estas dos áreas cerebrales cooperan entre ellas para generar estos mapas espaciales.

[cita tipo=»destaque»]Lo interesante de este trabajo es que se puede extrapolar a otras situaciones de la vida. Existen evidencias de que estas áreas se ven afectadas en enfermedades neuropsiquiátricas, en las cuales existen alteraciones de procesos como la memoria y la cognición en general. Un ejemplo de estas enfermedades es la depresión[/cita]

El hipocampo tiene la función de representar la ubicación actual del individuo, es decir, qué características presenta el lugar en el que estamos. Además, tiene la función de formar memorias, mientras que la corteza prefrontal tiene la función de seleccionar el comportamiento adecuado, es decir, qué decisión tomaremos finalmente. Ambas áreas trabajan en conjunto ya que están conectadas entre ellas, lo cual permite la transferencia de información de un lugar al otro. Por esta razón, varios grupos de investigadores realizan estudios sobre la comunicación entre ambas.

Un grupo de científicos de la Universidad Católica de Chile y la Universidad de Valparaíso estudiaron cómo se comunican ambas áreas en el momento de utilizar este tipo de memoria. Para entender cómo se da esta comunicación al formar la memoria espacial de referencia, el grupo de científicos utilizó un test conductual llamado Barnes Maze. Este test consta de una plataforma redonda con 16 orificios alrededor de los extremos de éste. La plataforma se encuentra muy iluminada y elevada, lo cual es estresante para el ratón, por ende, querrá esconderse. En uno de los orificios se encuentra un pote de plástico negro. Este contenedor es el escape para el ratón y como está oscuro, es un lugar seguro para él. Además, se encuentra rodeado por pistas visuales para que el animal pueda ubicarse espacialmente, para así encontrar el escape.

La idea de este test conductual es estudiar cómo el animal se ubica espacialmente para poder así llegar al escape (meta). Se decidió estudiar las oscilaciones cerebrales, las que son cambios en el voltaje del tejido y se miden con un conjunto de electrodos en las áreas a estudiar.  Las oscilaciones cerebrales se miden en Hertz (Hz), la cual es una medida de ciclos por segundo, es decir, la fluctuación del sistema a lo largo del tiempo. Es así como se identifican estas oscilaciones cerebrales. Algunas áreas, como el hipocampo, generan oscilaciones que permiten que otras áreas oscilen junto a él, coordinándose o sincronizándose, es decir, generando una forma de comunicación. Una de las oscilaciones más estudiadas del hipocampo es denominada theta, la cual se observa a una frecuencia de 6 a 10 Hz. En este trabajo se descubrió que, cuando el animal está frente a la meta, a la ubicación a la cual quiere llegar, el hipocampo oscila a frecuencias de gamma bajo (entre 20 a 40 Hz), activando así a la corteza prefrontal para que oscile a la misma frecuencia. Este tipo de comunicación neuronal ocurre solamente cuando el animal navega utilizando pistas visuales. Gracias a este estudio se puede concluir que estas dos áreas cerebrales se comunican en oscilaciones gamma bajo, para poder utilizar la ruta óptima para llegar a la meta.

Lo interesante de este trabajo es que se puede extrapolar a otras situaciones de la vida. Existen evidencias de que estas áreas se ven afectadas en enfermedades neuropsiquiátricas, en las cuales existen alteraciones de procesos como la memoria y la cognición en general. Un ejemplo de estas enfermedades es la depresión, que según datos del MINSAL, la depresión afecta a un 7,5% de la población general.

Se ha descrito que los pacientes con depresión presentan una disminución en el tamaño del hipocampo, lo cual puede afectar la formación de memorias de todo tipo. La corteza prefrontal también presenta fallas en su funcionamiento. Además, se ha descubierto que áreas relacionadas a las emociones y al placer están alteradas. Por ende, la depresión es una enfermedad severa que altera el funcionamiento normal del cerebro, alterando así el comportamiento de las personas.

Uno de los problemas de esta enfermedad son los problemas cognitivos y la formación de memorias, los cuales están relacionados a las áreas estudiadas en este trabajo, en donde se espera observar una falla en la comunicación entre el hipocampo y la corteza prefrontal. Sería interesante estudiar cómo se altera la formación de la memoria espacial de referencia en pacientes con depresión. En ese caso podría existir una falla en la comunicación entre estas áreas. Por ejemplo, se podría no observar la oscilación gamma-bajo entre estas áreas antes de llegar a la meta deseada, generando así problemas en la formación de la memoria espacial de referencia.  Es por estas razones que el trabajo descrito es importante en el avance de la neurociencia, ya que permite ampliar los horizontes del conocimiento como, el estudio de la depresión y su alteración en el funcionamiento cerebral.

Artículo original: https://www.pnas.org/content/115/27/7123.long

Texto del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso (CINV)