Cómo el estriado está vinculado al autismo

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POR EMMA BRYCE

Fuente: Spectrum / 09/10/2020

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Los comportamientos repetitivos que se observan en el autismo pueden originarse en el estriado, un grupo de neuronas involucradas en la iniciación y ejecución de movimientos. Los estudios también insinúan que este "centro de recompensa" en el centro del cerebro subyace a algunas de las dificultades sociales de la condición, y es esencial para aprender qué aporte sensorial merece nuestra atención.

En este vídeo, David Sulzer, profesor de neurobiología de la Universidad de Columbia, y Ori Lieberman, estudiante de postgrado de la universidad, explican la investigación.

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El estriado, el centro de recompensas del cerebro, puede impulsar los rasgos esenciales del autismo

POR NICHOLETTE ZELIADT

Fuente: Spectrum / 17/02/2020

Los intereses restringidos y los comportamientos repetitivos son marcas del autismo. Pueden tomar muchas formas: algunos autistas agitan sus brazos o se mecen hacia adelante y hacia atrás; otros, ritualmente, alinean objetos o insisten en un horario diario rígido.

Varios estudios han sugerido que las conductas repetitivas se originan en el estriado, un grupo de neuronas en el centro del cerebro que ayuda a iniciar y ejecutar los movimientos. En apoyo de esta idea, las personas que tienen un estriado dañado muestran rasgos de autismo, incluyendo conductas repetitivas e inflexibles y varios problemas de movimiento.

Sin embargo, en las últimas dos décadas, la comprensión de los científicos del estriado se ha ampliado, dando indicios tentadores de que la región está involucrada en las dificultades sociales características de las personas autistas.

"La opinión común y largamente canónica era que el estriado excitaba o inhibía el movimiento", dice Ann Graybiel, profesora de ciencias cerebrales y cognitivas del Instituto Tecnológico de Massachusetts. "Pero [también] podría estar lidiando con el humor, la motivación, el acercamiento a lo bueno o evitar lo malo, el aprendizaje basado en la recompensa - todo tipo de cosas así". Los autistas suelen tener problemas con el humor, la motivación o el sistema de recompensas, lo que puede hacer que no se interesen por las interacciones con los demás.

La región también parece ser clave para aprender a hacer contacto visual y discernir qué información sensorial merece atención. Este nuevo punto de vista proviene de estudios que han rastreado las conexiones del estriado con otras partes del cerebro, incluidas las áreas que procesan la información sensorial, los pensamientos, los sentimientos y las emociones. Y las mutaciones en muchos genes relacionados con el autismo deterioran la estructura y la función del estriado. Los estudios en animales respaldan la evidencia: La alteración de las neuronas en el estriado de un ratón, por ejemplo, desencadena tanto comportamientos repetitivos como problemas sociales (1).

"Cuanto más sabemos, más nos damos cuenta de que es mucho más complicado de lo que se pensaba originalmente", dice David Sulzer, profesor de neurobiología de la Universidad de Columbia.

Vías estriadas

El estriado es parte de los ganglios basales - grupos de neuronas en lo profundo del centro del cerebro. Los ganglios basales reciben señales de la corteza cerebral, que controla la cognición y el comportamiento social.

El estrato en particular procesa las señales de la corteza sobre los objetivos deseados e incita a otras neuronas en los ganglios basales a iniciar acciones para lograr esos objetivos. Por separado, también alerta al tálamo - una región del cerebro que procesa la información sensorial y se comunica con la corteza cerebral - formando un bucle que controla cómo una persona inicia y detiene una acción. El tálamo también envía señales directamente al estriado, además de a la corteza, por lo que todo el circuito está compuesto de múltiples bucles interconectados.

El estriado fue implicado por primera vez en el autismo en 1978, cuando los médicos informaron de "alteraciones de la motilidad" generalizadas en niños autistas (2). Estas alteraciones incluyen gestos rítmicos y similares a los tics, postura y andar inusuales, y "dedos del pie estriados" - una inusual extensión hacia arriba de los dedos gordos del pie. Muchos de estos problemas tienen un asombroso parecido con los que se ven en personas y animales de laboratorio con un estriado dañado.

Los estudios de imágenes cerebrales también apoyan el vínculo entre el autismo y el estriado. Por ejemplo, algunas partes del estriado se agrandan en personas con la enfermedad (3). El estriado típicamente se encoge a medida que el niño madura, pero un informe sugiere que sigue creciendo en niños autistas y adultos jóvenes (4). El agrandamiento se corresponde con la gravedad de los comportamientos repetitivos en los niños con la enfermedad (5).

Los autistas también muestran una actividad inusualmente baja en el estrato cuando completan tareas que ofrecen una recompensa social. Y sus estratos tienen conexiones inusualmente débiles con regiones del cerebro involucradas en el procesamiento de la recompensa. Las dificultades para procesar la recompensa social pueden explicar por qué algunas personas con autismo parecen tener poco interés en las interacciones sociales.

Los estudios genéticos del autismo también implican al estrato. Muchos de los genes mutados en personas con autismo están altamente expresados en el estrato. Y los ratones con mutaciones en estos genes muestran alteraciones en el estrato que se asemejan a las observadas en personas autistas.

Por ejemplo, los ratones con una mutación en SHANK3, un gen superior del autismo que está altamente expresado en el estrato, se arreglan obsesivamente y tienen dificultades sociales. Una porción del estriado está agrandada en estos ratones y débilmente conectada a la corteza cerebral, y las neuronas muestran un deterioro de la señalización excitatoria.

Cableando el cerebro

Otros genes del autismo pueden ser necesarios para el cableado adecuado del estriado. El FOXP1, que ayuda a activar y desactivar otros genes, está altamente expresado en el estrato. Los ratones que no tienen una copia de este gen hacen menos llamadas ultrasónicas de lo habitual después de ser separados de sus madres (6). Y algunas de sus neuronas estriadas se disparan más fácilmente de lo habitual.

"Pensamos que FOXP1 es realmente importante para establecer los programas de desarrollo que construyen el estriado", dice la investigadora principal Genevieve Konopka, profesora asociada de neurociencia en la Universidad de Texas Southwestern en Dallas. Ella y sus colegas están estudiando ahora un conjunto diferente de ratones, que carecen de FOXP1 sólo en sus neuronas estriatales. Los resultados inéditos del equipo sugieren que el gen es crítico para que el estriado se desarrolle adecuadamente.

El equipo de Sulzer se está centrando en otro gen llamado mTOR - que es inusualmente activo en algunos niños con autismo - y su papel en el desarrollo del estriado. El mTOR hiperactivo conduce a un exceso de conexiones neuronales en la corteza cerebral; el equipo de Sulzer está explorando si ocurren cambios similares en el estriado.

Una mejor comprensión del desarrollo del estriado puede ayudar a resolver un problema molesto que enfrentan los investigadores que estudian esta área del cerebro: Su estructura es "muy complicada", dice Sulzer. "El autismo es una [condición] de desarrollo, por lo que la gente debería mirar el desarrollo".

REFERENCIAS

1. Fuccillo M.V. Front. Neurosci. 10, 27 (2016) PubMed.

2. Damasio A.R. y R.G. Maurer Arch. Neurol. 35, 777-786 (1978) PubMed

3. Nickl-Jockschat T. et al. Hum. Brain Mapp. 33, 1470-1489 (2012) PubMed

4. Langen M. et al. Biol. Psychiatry 66, 327-333 (2009) PubMed

5. Langen M. et al. Biol. Psiquiatría 76, 405-411 (2014) PubMed

6. Araujo D.J. y otros. Genes Dev. 29, 2081-2096 (2015) PubMed.

TAGS: autismo, imágenes del cerebro, FOXP1, habilidades motoras, modelos de ratones, comportamiento repetitivo, recompensa, SHANK3, estriado, vídeos

https://www.spectrumnews.org/news/striatum-the-brains-reward-hub-may-drive-core-autism-traits/