Algunas regiones del cerebro conservan una mayor capacidad para hacer nuevas conexiones

Admin Abril 4, 2016 / 10:42:29 Salud 0 6

En los adultos, algunas regiones del cerebro conservan una capacidad de "infantil" para establecer nuevas conexiones, lo que podría contribuir a nuestra capacidad de aprender nuevas habilidades y formar nuevos recuerdos a medida que envejece, de acuerdo a una nueva investigación de la Escuela Universitaria de Medicina de Washington en St. Louis y el Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro en Seattle.

Los científicos llegaron los nuevos resultados mediante la comparación de los niveles de actividad de los genes en diferentes regiones del cerebro. Ellos han identificado regiones del cerebro adulto, donde los genes vinculados a la construcción de nuevas conexiones entre las células tienen mayores niveles de actividad. Los mismos genes también son muy activos en los cerebros jóvenes, por lo que los investigadores llamaron a este patrón de actividad genética en los niños.

"Ya sabíamos que el cerebro humano adulto tiene generalmente más actividad entre estos genes en comparación con otras especies estrechamente relacionadas, incluidos los chimpancés y los monos", dijo el primer autor Manu S. Goyal, MD, becario de neurorradiología de la Universidad de Washington. "Nuestros nuevos resultados que vinculan esta actividad a una forma de producción de energía conocido por ser útil para la construcción de estructuras biológicas, como las nuevas células nerviosas rama necesarios para agregar conexiones en el cerebro."




Los científicos creen que las nuevas conexiones entre las células cerebrales ayudan a los nuevos recuerdos y habilidades codificar mucho después de que el cerebro deja de crecer.

El estudio aparece en la revista Cell Metabolism 07 de enero.

Hace varios años, el autor principal, Marcus Raichle, MD, profesor de radiología, psicología, neurología, neurobiología, y la ingeniería biomédica, estaba investigando el consumo voraz del cerebro de azúcar y oxígeno para producir energía y activar otras funciones, cuando se dio cuenta de que algunas áreas de cerebro consume tasas de azúcar excepcionalmente alto. Él y sus colegas han seguido han demostrado que esto era debido a que estas regiones han participado activamente en un proceso de fabricación de energía alternativa llamada glucólisis aeróbica.

"Glucólisis aeróbica parece ser la forma de consumo de azúcar favorecido por las células tumorales y otras células de rápido crecimiento", dijo Goyal. "Esto nos hizo preguntarnos si las regiones del cerebro que utilizan la glucólisis aeróbica también eran los que tenían actividad de los genes más infantil, es decir, los que ayudan a formar nuevas conexiones de las células del cerebro."

Para el nuevo estudio, Raichle colaboró ​​con Michael Hawrylycz, PhD, un científico del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro. Logros del Instituto Allen para crear el cerebro humano Atlas, una base de datos en detalle la actividad de los genes en diferentes partes del cerebro y de las personas de diferentes edades.

Cuando los investigadores utilizaron el atlas para mirar la actividad genética en las regiones cerebrales con altas tasas de glucólisis aeróbica, han descubierto que estas regiones tenían actividad de los genes más infantil que otras regiones del cerebro. También identificaron más de 100 genes que fueron más activos en estas regiones que en otras.

Como parte del estudio, Goyal también analizó los datos de investigaciones anteriores por otros científicos para demostrar que no es la glucólisis aeróbica más en todo el cerebro en los niños pequeños.

"En el cerebro adulto, la glucólisis aeróbica representa alrededor del 10 al 12 por ciento del consumo total de azúcar", dijo. "En los niños, la glucólisis aeróbica representa del 30 al 40 por ciento del total de azúcar uso".

Glucólisis aeróbica es menos eficiente para la producción de energía que oxidativo glucólisis, el método alternativo que utiliza oxígeno y azúcar. Pero los científicos creen que el primero es una mejor fuente de energía para el crecimiento rápido.

"Incluso en los adultos, todavía hay partes del cerebro que están cambiando rápidamente y adaptarse, y esta es probablemente la razón por la glucólisis aeróbica se sigue utilizando en el cerebro adulto", dijo Goyal.

Los investigadores están estudiando si los problemas en las células específicas del cerebro que utilizan la glucólisis aeróbica contribuyen a los problemas de desarrollo neurológico, como el autismo o retraso mental o enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer.

"La capacidad de apoyar las necesidades metabólicas de las células del cerebro adulto para crear nuevas conexiones al día podría ser importante para el tratamiento de la lesión cerebral y las enfermedades neurodegenerativas", dijo Goyal. "Tenemos mucho trabajo por hacer, pero esto es una descripción intrigante."

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