La estimulación cerebral mejora la memoria en modelos de ratón con autismo

Impulso al cerebro: La estimulación eléctrica del fórnix atenuó la señalización inhibitoria anormal en ratones con mutaciones en CDKL5 y restauró su rendimiento en tareas de aprendizaje y memoria./ Cortesía de Jianrong Tang

POR CHARLES Q. CHOI

Fuente: Spectrum | 15/10/2021

Fotografía: Autism Spectrum

La estimulación eléctrica crónica del fórnix resuelve los déficits de aprendizaje y memoria en ratones con mutaciones del gen CDKL5, relacionado con el autismo

La estimulación eléctrica crónica del fórnix, un haz de fibras nerviosas situado en las profundidades del cerebro, resuelve los déficits de aprendizaje y memoria en ratones con mutaciones del gen CDKL5, relacionado con el autismo, según una nueva investigación.

Los resultados corroboran trabajos anteriores realizados en ratones que sugerían que las sacudidas eléctricas en este tramo de fibras, que une regiones cerebrales implicadas en la memoria, podrían ayudar a resolver problemas cognitivos en múltiples modelos de trastornos del neurodesarrollo. Todos estos estudios con animales utilizan la estimulación cerebral profunda (ECP), en la que se colocan electrodos de forma crónica o, en algunos casos, permanente en regiones neuroanatómicas específicas.

En las personas, el deterioro cognitivo grave, que incluye déficits de memoria y aprendizaje, es una característica central del trastorno por deficiencia de quinasa dependiente de ciclina 5 (CDKL5), que resulta de mutaciones que perjudican la producción de la proteína CDKL5. Otras características son los rasgos de autismo y los ataques epilépticos.

"Nuestra esperanza es ayudar a los pacientes con deficiencia de CDKL5 en al menos algunos aspectos de sus problemas, por ejemplo, la discapacidad intelectual", afirma el investigador principal, Jianrong Tang, profesor asociado de pediatría en el Baylor College of Medicine de Houston (Texas).

Golpear el hipocampo

Se sabe poco sobre cómo afecta la pérdida de CDKL5 a los circuitos cerebrales. En el nuevo estudio, Tang y sus colegas analizaron el centro de memoria del cerebro, el hipocampo, en ratones con mutaciones en CDKL5. Descubrieron que las conexiones entre las neuronas eran menos flexibles, lo que probablemente contribuyó a los déficits de aprendizaje y memoria de los animales. Las mutaciones también reforzaron las señales inhibitorias en el giro dentado, una parte del hipocampo que ayuda a formar nuevos recuerdos.

La estimulación de la ECP en el fórnix durante una hora diaria a lo largo de dos semanas redujo la señalización inhibitoria anormal. También restableció el rendimiento de los animales en tareas de aprendizaje y memoria: Tres semanas después de la estimulación, los ratones tratados tenían más probabilidades que los no tratados de recordar las circunstancias en las que recibieron una descarga eléctrica desagradable pero inofensiva en sus pies.

La inyección de un fármaco que bloquea la inhibición neuronal, llamado gabazina, directamente en el giro dentado también mejoró el rendimiento en esta tarea. Esto sugiere que podría valer la pena explorar terapias farmacéuticas o genéticas dirigidas a este circuito cerebral para tratar a las personas, afirma Tang. El trabajo se publicó en septiembre en la revista Journal of Neuroscience.

Anteriormente, Tang y sus colegas descubrieron que la ECP dirigida al fórnix podía mejorar los déficits de aprendizaje y memoria en un modelo de ratón del síndrome de Rett, otra enfermedad relacionada con el autismo.

El hecho de que la estimulación del fórnix pueda subsanar los déficits de aprendizaje y memoria en dos modelos de ratón diferentes sugiere que el enfoque puede ser aplicable a más de una afección en las personas, afirma Jacque Pak Kan Ip, profesor adjunto de ciencias biomédicas de la Universidad China de Hong Kong, que no participó en este trabajo. "Creo que este estudio es muy alentador".

Pero antes de que esta investigación pueda encontrar aplicaciones clínicas, hay que responder a más preguntas.

Por un lado, no está claro si el tipo de mejoras documentadas en este estudio perduran, dice Joe Zhou, profesor de genética de la Universidad de Pensilvania, que no participó en el estudio. Otras pruebas en modelos animales deberían resolver este problema.

Los trabajos futuros también deberán determinar el mejor momento para aplicar la estimulación, afirma Ip. "Si se va a utilizar en adultos, ¿sería demasiado tarde y limitaría los efectos? ¿O debería utilizarse lo más joven posible para maximizar los efectos?".

De ser así, los científicos deben establecer si la ECP, una técnica invasiva que requiere cirugía cerebral, es segura en los niños y si podría afectar a otros aspectos del desarrollo, afirma Ip.

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/QDKR1080

https://www.spectrumnews.org/news/brain-stimulation-improves-memory-in-autism-mouse-models/?utm_source=Spectrum+Newsletters&utm_campaign=fda38f27b6-EMAIL_CAMPAIGN_2021_10_14_05_30&utm_medium=email&utm_term=0_529db1161f-fda38f27b6-169086874