Se modifica su actividad en el núcleo supraquiasmático (SCN), el "reloj maestro" oculto en el cerebro
Pablo Javier Piacente
Aunque se sabe que los cambios estacionales en la cantidad de luz que recibimos pueden tener un impacto significativo a nivel emocional, ahora los científicos han podido observar estos efectos en las propias neuronas. En un nuevo estudio, los investigadores lograron demostrar que las neuronas se coordinan entre sí para adaptarse a diferentes longitudes de luz a lo largo del día, con cambios tanto en las células individuales como en la red en su conjunto.
Una investigación realizada en la Universidad de California en San Diego, en Estados Unidos, ha comprobado que las neuronas del reloj interno que posee nuestro cerebro, denominado núcleo supraquiasmático (SCN), reaccionan a los cambios en la luz ambiental modificando su actividad individual y la que mantienen las redes neuronales en ese sector. El descubrimiento brinda nueva información sobre el papel de los cambios estacionales de la luz en los procesos cerebrales.
De acuerdo a una nota de prensa, habitualmente se relaciona el impacto de las variaciones de la luz recibida a distintas horas del día o en las diferentes estaciones del año con consecuencias de tipo emocional, como por ejemplo en el caso del trastorno afectivo estacional (SAD). Sin embargo, la nueva investigación, publicada recientemente en la revista Science Advances, muestra que esos impactos también se concretan sobre las propias neuronas, cambiando notoriamente su comportamiento.
UN RELOJ AFECTADO POR LA LUZ
El núcleo supraquiasmático o SCN controla el momento diario de la liberación de hormonas. Posicionadas en el hipotálamo, justo por encima del lugar donde se cruzan los nervios ópticos, las neuronas del SCN envían señales continuamente, que se decodifican en otras partes del cerebro. Esto genera una comunicación directa con las glándulas suprarrenales y el sistema endocrino del cuerpo: por eso se dice que este “reloj maestro” ubicado en el cerebro controla los ritmos de gran parte de las estructuras corporales.
En su estudio, los científicos liderados por Davide Dulcis describieron que los cambios estacionales en la duración del día, denominados fotoperíodos en función de las variaciones en la intensidad de la luz recibida, afectan numerosas funciones fisiológicas. Al parecer, el eje núcleo supraquiasmático (SCN)-núcleo paraventricular (PVN) juega un papel clave en el procesamiento de la información relacionada con los fotoperíodos.
PLASTICIDAD NEURONAL Y CAMBIOS EN EL COMPORTAMIENTO
Por ejemplo, se han observado variaciones estacionales en la expresión de neurotransmisores SCN y PVN en humanos y modelos animales. Sin embargo, se desconocen hasta el momento los mecanismos moleculares por los cuales la red SCN-PVN responde a un fotoperíodo alterado. Aquí se centró precisamente el nuevo esfuerzo de investigación de los especialistas: lograron demostrar en ratones que las neuronas relacionadas con estos núcleos muestran plasticidad y cambios en su actividad, inducidos por el fotoperíodo o variación en la intensidad de la luz.
Es más: advirtieron que las neuronas alteran la actividad de la red en su conjunto, en respuesta a cada fotoperíodo en particular. En el mismo sentido, comprobaron que la manipulación de las neuronas es suficiente para inducir el cambio en los neurotransmisores y en las redes neuronales, afectando funciones básicas como la actividad locomotora. En consecuencia, el gran aporte de este estudio es el hallazgo de adaptaciones moleculares no identificadas previamente en la red SCN-PVN, en respuesta a los cambios estacionales de la luz.
En otras palabras, los científicos estadounidenses han confirmado que las neuronas de la red SCN-PVN cumplen un papel trascendental en el ajuste de la función hipotalámica a la duración del día, a través de un cambio coordinado en los neurotransmisores y las múltiples sinapsis implicadas, afectando directamente el comportamiento. Además, verificaron que estas reacciones pueden manipularse químicamente, abriendo el camino a nuevas terapias relacionadas con diferentes trastornos emocionales y cognitivos.
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REFERENCIA
Seasonal changes in day length induce multisynaptic neurotransmitter switching to regulate hypothalamic network activity and behavior. Davide Dulcis, Alessandra Porcu el al. Science Advances (2022). DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.abn9867
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