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Experiencias Sensoriales postnatal y Crecimiento Cerebral
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Experiencias Sensoriales postnatal y Crecimiento Cerebral

Los científicos descubren la conexión entre las experiencias sensoriales postnatales y el desarrollo del cerebro
Los hallazgos revelan oportunidades para las intervenciones para superar las barreras al desarrollo cognitivo.

Esta es una sección transversal de un cerebro larvario de pez cebra de 6 días de edad. Donde todas las células están marcadas en azul, estas son principalmente neuronas, con células progenitoras también etiquetadas en rojo.
Crédito: Zachary Hall / Universidad de Toronto.

Una nueva investigación realizada por neurocientíficos de la Universidad de Toronto (U de T) arroja luz sobre los vínculos entre el crecimiento cerebral temprano y las sensaciones experimentadas por los animales poco después del nacimiento.

Los hallazgos sugieren que las restricciones de movilidad o los estímulos sensoriales insuficientes afectan la producción de nuevas células cerebrales, conocidas como neurogénesis, y el crecimiento cerebral. El resultado probable es que el aprendizaje y la cognición se vean afectados negativamente.

"Hemos identificado una forma de retroalimentación neural en el pez cebra que podría vincular el desarrollo del cuerpo con el del cerebro", dijo Zachary Hall, becario postdoctoral que trabaja con neurobiólogo del desarrollo Vincent Tropepe en el Departamento de Biología Celular y de Sistemas en la Facultad de Artes & Science at U of T, y autor principal de dos estudios que examinan el crecimiento cerebral dependiente de la experiencia sensorial.

"Al probar si los déficits tempranos en la experiencia sensorial restringen de manera similar el crecimiento del cerebro humano, nuestros hallazgos ofrecen un enfoque novedoso para combatir tales déficits para mantener el desarrollo normal del cerebro".

Las experiencias sensoriales de los recién nacidos son fundamentales para sus cerebros en desarrollo, ya que ayudan con la maduración de los circuitos neuronales existentes. Sin embargo, si estas experiencias sensoriales también tienen un impacto en la neurogénesis temprana no ha sido claro hasta ahora.

En un estudio publicado en la revista Journal of Neuroscience, los investigadores criaron larvas de pez cebra en ambientes con iluminación reducida, lo que limita su exposición a la estimulación visual.

Si bien descubrieron que un entorno oscuro no afecta el crecimiento del cuerpo o del ojo, sí afecta negativamente la capacidad de las neuronas en el cerebro que se generan durante el período de tratamiento para sobrevivir. Como resultado, el animal queda con una capacidad neural reducida, lo que presumiblemente limita sus capacidades de procesamiento visual.

En un estudio paralelo publicado en eLife, los investigadores manipularon la movilidad de varias maneras, produciendo resultados diferentes. Al reducir el tamaño del entorno accesible, vieron una disminución del movimiento físico que dio como resultado una disminución en el número de células a partir de las cuales se crean nuevas células cerebrales, conocidas como células progenitoras. Por el contrario, cuando impusieron una corriente contra la cual los peces se vieron obligados a nadar, la cantidad de células progenitoras aumentó.

"Curiosamente, los experimentos también mostraron que la sensación de movimiento, detectada por las células sensoriales, aumentaba la producción de células cerebrales", dijo Hall. "Bloquear el desarrollo de estas células sensoriales evitó el aumento de las células progenitoras que se observan en los peces que nadó más. Sin embargo, la activación de estas mismas células en larvas inmovilizadas aumentó la cantidad de células progenitoras, aunque las larvas no pudieron moverse.

"Esto sugiere que las medidas para simular un mayor movimiento físico en niños pequeños podrían usarse para combatir la neurogénesis anormal durante el crecimiento temprano del cerebro".

Estos hallazgos podrían ayudar a explicar una serie de enlaces importantes. Los médicos en las unidades de cuidados intensivos neonatales a menudo usan la terapia de masaje para bebés que nacen prematuramente o con enfermedades, lo que parece ser útil por razones que no se entienden completamente. Los investigadores sugieren que la retroalimentación sensorial podría ser estimulante de la neurogénesis que a su vez facilita el crecimiento del cerebro.

Por el contrario, los bebés que nacen con distrofia muscular a menudo muestran signos de deterioro en el aprendizaje y el desarrollo cognitivo. Como la enfermedad en sí está localizada en los músculos esqueléticos, las causas de estas deficiencias conductuales son misteriosas. Saber exactamente cómo las experiencias sensoriales promueven la neurogénesis podría abrir la puerta a intervenciones postnatales que aseguren el desarrollo de neuronas en ausencia de desencadenantes que ocurren en circunstancias típicas.

"Es importante recordar que, aunque son tentadores, estos enlaces son especulativos", dijo Tropepe. "Nuestros hallazgos son nuevos y lleva tiempo entender realmente su relevancia. No obstante, estamos entusiasmados de aprender más sobre la naturaleza fundamental del crecimiento cerebral sensorialmente dependiente y sus posibles aplicaciones médicas".


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