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Los endocannabinoides son vitales para el procesamiento de la información sensorial en el cerebro

15/06/2017
06_15_endocannabinoides Nariz y bigotes de dos ratas albinas de laboratorio. Véase que las ratas tienen unos bigotes muy desarrollados ya que les aportan la mayor parte de la información sobre el mundo que les rodea. (Foto: Alexey Krasavin, Wikimedia Commons)

Un equipo de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha demostrado que los cannabinoides producidos y liberados por nuestro sistema nervioso son esenciales en el funcionamiento de la corteza cerebral, ya que favorecen la plasticidad sináptica, la base celular de los procesos de la memoria y el aprendizaje.

Investigadores del Departamento de Anatomía, Histología y Neurociencia de la Universidad Autónoma de Madrid han demostrado que los cannabinoides producidos y liberados por nuestro sistema nervioso (conocidos como endocannabinoides) pueden favorecer la plasticidad sináptica, una propiedad esencial de nuestro sistema nervioso para procesar y almacenar la información que proviene de nuestro entorno.

“Las neuronas procesan y codifican dicha información cambiando su actividad eléctrica y, durante determinados patrones de esta actividad, liberan los endocannabinoides almacenados en las neuronas corticales”, explican los autores.

“Estos endocannabinoides disminuyen la acción de las neuronas inhibidoras corticales y permiten que la transmisión sináptica excitadora sea más eficaz y que este aumento de eficacia persista en el tiempo, un fenómeno conocido como potenciación a largo plazo de la transmisión sináptica, o también LTP, del inglés long-term potentiation”, agregan.

En concreto, el trabajo, publicado en la revista Cerebral Cortex, describe cómo determinados patrones de actividad eléctrica liberan endocannabinoides desde las neuronas piramidales corticales, y revela que los endocannabinoides liberados actúan reduciendo la liberación de neurotransmisores inhibidores y favoreciendo por tanto el aumento de la excitación cortical. Todo esto, de acuerdo con los resultados, produce la liberación del factor neurotrófico derivado del cerebro, así como la inducción de la potenciación a largo plazo de la transmisión sináptica excitadora.

El estudio utilizó técnicas para el registro de actividad eléctrica en neuronas específicas de la corteza somatosensorial de ratas. De este modo, logró demostrar que la facilitación de la plasticidad sináptica no ocurre en todas las neuronas piramidales corticales, sino que sólo aparece en aquellas que al liberar los endocannabinoides reducen específicamente la liberación de neurotransmisores inhibidores y no los excitadores.

“Nuestro estudio incrementa así el conocimiento de los diferentes moduladores endógenos implicados en el procesamiento de la información sensorial en la corteza”, aseguran los autores.

“Hemos observado que los endocannabinoides son esenciales en el funcionamiento de la corteza cerebral, ya que favorecen la plasticidad a largo plazo de las sinapsis excitadoras, y por tanto contribuyen en el almacenamiento de la información sensorial”, detalla el director del estudio, David Fernandez de Sevilla.


Plasticidad sináptica y procesamiento de la información táctil

La corteza somatosensorial en humanos es la encargada de analizar la información proveniente del sentido del tacto, mientras que en la rata y el ratón, los animales más utilizados en neurociencia, integra la información de los estímulos sensoriales que recibe a través de sus bigotes.

Una propiedad esencial del sistema nervioso, tanto en humanos como en roedores, es la de ser plástico. Esta plasticidad permite cambiar la función nerviosa para poder procesar y almacenar la información proveniente del entorno. Parte de esa plasticidad se debe a la plasticidad sináptica, que es una propiedad de las conexiones neuronales que les permite modificar su eficacia en respuesta a determinados patrones de actividad neural inducidos por los estímulos procedentes del entorno.

La plasticidad sináptica es esencial para determinar cómo la información sensorial es adquirida, organizada y almacenada en el cerebro, y es considerada la base celular de los procesos de memoria y aprendizaje.

Concretamente, en las sinapsis excitadoras de la corteza somatosensorial se había descrito una forma de plasticidad sináptica en la que el aumento de la eficacia de la trasmisión sináptica se mantenía a lo largo del tiempo (LTP) que requería la activación simultanea de las neuronas conectadas entre sí. Sin embargo, los resultados se habían obtenido bloqueando con fármacos la transmisión sináptica inhibidora rápida, desconociéndose en qué situaciones se podría dar esta plasticidad cuando en condiciones naturales estuviera funcionando la inhibición.

Este trabajo ha descubierto que los endocannabinoides, al ser capaces de disminuir la inhibición en determinadas neuronas corticales, permiten que aparezca esta LTP en sus conexiones sinápticas excitadoras cuando estos son liberados por patrones de actividad eléctrica específicos. Estos patrones pueden ser provocados por los estímulos sensoriales que recibe la rata cuando está realizando tareas de exploración del medio exterior, lo que pone de manifiesto la importancia de los endocannabinoides en el procesamiento de los estímulos táctiles procedentes del entorno.


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Referencia bibliográfica:

Laura Eva Maglio, José Antonio Noriega-Prieto, María Jesús Maraver, David Fernández de Sevilla. “Endocannabinoid-Dependent Long-Term Potentiation of Synaptic Transmission at Rat Barrel Cortex”, Cerebral Cortex. Doi: 10.1093/cercor/bhx053

 

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