L’activitat pròpia del tàlem, la regió cerebral que transmet informació sensorial, ha demostrat tindre un paper clau en com es formen i s’organitzen els circuits visuals durant el desenvolupament, segons ha revelat un estudi de l’Institut de Neurociències (IN), centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Miguel Hernández d’Elx (UMH).
L’estudi, publicat en la revista ‘The Journal of Neuroscience‘, s’ha basat en diversos models de ratolí. El treball ha mostrat que alterar l’activitat del tàlem modifica la quantitat i la distribució de les interneurones en el tàlem visual. A més, també canvia la manera com s’organitzen estes mateixes cèl·lules en la còrtex visual, segons ha informat l’IN CSIC-UMH en un comunicat.
El tàlem, molt més que una estació de pas
Els resultats han permés constatar que, en paraules dels investigadors, ‘el tàlem no actua únicament com una estació de pas de la informació visual, sinó que exercix un paper actiu durant la construcció dels circuits neuronals’. Així ho ha explicat la investigadora que ha liderat el treball, Guillermina López-Bendito, responsable del laboratori Desenvolupament, Plasticitat i Reprogramació de Circuits Sensorials en l’IN CSIC-UMH.
López-Bendito ha assenyalat que ‘la seua activitat contribuïx a regular com s’incorporen i es distribuïxen les interneurones, un procés fonamental perquè estos circuits s’organitzen correctament durant el desenvolupament’. Segons la responsable del grup, eixe paper regulador ajuda a entendre millor com es construeixen les xarxes visuals des de les primeres fases de la vida.
Durant les primeres etapes del desenvolupament cerebral, les neurones generen activitat espontània. Esta activitat inicial contribuïx a ordenar i ajustar els circuits nerviosos. En el cas dels ratolins, una gran part d’estos processos té lloc abans que els ulls s’òbriguen, és a dir, en una fase molt primerenca.
Per a analitzar el paper concret d’esta activitat, l’equip ha utilitzat diversos models de ratolí. En cada model, els investigadors han pogut alterar l’activitat neuronal en diferents punts de la via visual i en moments distints del desenvolupament. Açò ha permés comparar com responien els circuits segons la zona modificada i el moment de la intervenció.
En un dels models, el grup científic ha aconseguit modificar l’activitat del tàlem sense eliminar les connexions entre la retina i esta estructura. D’esta manera, han separat dos factors que habitualment actuen junts en el cervell en desenvolupament.
‘Hem pogut separar la contribució de la retina de l’activitat pròpia del tàlem. En modificar específicament l’activitat talàmica, hem observat canvis en la densitat i la proporció de les interneurones en el tàlem visual’, ha detallat Pablo Castellano-Ruiz, coprimer autor de l’article junt amb els investigadors Irene Huerga-Gómez, Daniel Torres-Romero i Emily Wilson.
Interneurones com a fre de l’activitat neuronal
El treball se centra en les interneurones inhibidores, un grup de cèl·lules clau per al bon funcionament dels circuits. La seua funció principal és regular l’activitat d’altres neurones, i així equilibren l’entrada i l’eixida de senyals dins de les xarxes neuronals.
‘Estes cèl·lules actuen, de manera simplificada, com un fre que impedix que l’activitat dels circuits neuronals es descontrole i contribuïxen a mantindre unes condicions adequades per al funcionament de les xarxes nervioses’, ha indicat López-Bendito. Este equilibri resulta essencial perquè els circuits visuals processen la informació d’una forma estable i eficient.
A més, els investigadors han comprovat que alterar l’activitat del tàlem durant el desenvolupament prenatal té conseqüències clares en la manera com s’organitzen les interneurones de la còrtex visual. L’efecte no s’ha limitat a la regió talàmica, sinó que s’ha estés a zones corticals que reben la informació visual.
Els canvis s’han observat en diferents poblacions d’estes cèl·lules inhibitories. En alguns casos, s’han mantingut fins a etapes posteriors del desenvolupament, la qual cosa indica que la influència del tàlem pot prolongar-se en el temps. Segons els autors, açò suggereix que l’activitat talàmica pot modelar l’organització de circuits que es troben més enllà d’esta estructura, inclosa la còrtex visual.
En conjunt, el treball mostra que el tàlem no és sols una via de transmissió passiva de la informació visual. La seua pròpia activitat durant el desenvolupament contribuïx a definir la quantitat, la distribució i l’organització de les interneurones que regularan els circuits visuals al llarg de la vida.
