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Para comprender la función de los cilios se decidió extirpar estas estructuras del cerebro de ratones machos, con el propósito de monitorear los cambios conductuales en los roedores.
Un grupo de científicos de la Universidad de California en Irvine reveló este miércoles que las alteraciones en los cilios primarios del cuerpo estriado del cerebro pueden contribuir al deterioro de la percepción del tiempo, una característica presente en numerosos trastornos neuropsiquiátricos, que van desde la esquizofrenia hasta la enfermedad de Huntington.
De acuerdo con los autores de la investigación, publicada en la revista Molecular Neurobiology, casi todas las células cerebrales contienen cilios, unos orgánulos en forma de microtúbulos. No obstante, durante mucho tiempo se desconoció la importancia que tienen estas estructuras celulares en funciones cerebrales de orden superior, como el aprendizaje, la memoria, el pensamiento, la conciencia y el lenguaje.
Esto se debe a que, en estudios que datan de hace un siglo, los cilios eran considerados como organelos vestigiales, ya que se creía que no cumplían con ninguna función biológica en el organismo en el que se encontraban. Pero en investigaciones recientes se demostró que estas estructuras, que se asemejan a pequeñas antenas, tienen la capacidad de detectar y traducir estímulos sensoriales ambientales para generar una respuesta celular adecuada.
Del mismo modo, el cuerpo estriado, que es una estructura del cerebro compuesta por cilios, tiene la función de gestionar la información del entorno para controlar los procesos cognitivos durante la realización de tareas complejas, como la coordinación motora, la planificación y toma de decisiones, entre otras.
Conociendo el papel de los cilios en el cuerpo estriado
Para comprender el aporte fisiológico de los cilios en las funciones del cuerpo estriado, los investigadores decidieron extirpar estos orgánulos del cuerpo estriado dorsal de ratones machos, con el propósito de monitorear sus cambios conductuales. Esto se logró mediante el uso de tecnología de manipulación genética condicional, conocida como ‘loxP/Cre’, que permitió la eliminación selectiva de la proteína IFT88, que es esencial para la aparición de los cilios en el cuerpo estriado dorsal.
Una vez realizada la extracción de los cilios, los especialistas observaron que los animales no pudieron aprender nuevas tareas motoras, además de haber mostrado un comportamiento motriz repetitivo y retrasos al momento de tomar decisiones. Asimismo, detectaron que los roedores presentaron deficiencias para recordar información sobre su ubicación y orientación espacial, así como en su capacidad para regular información sensorial ambiental insignificante, es decir, un “déficit de percepción y del juicio del tiempo”.
“El desempeño exitoso de la memoria de trabajo, la atención, la toma de decisiones y la función ejecutiva requiere un juicio de tiempo exacto y preciso, generalmente dentro de un milisegundo a un minuto“, señaló la académica Amal Alachkar, quien agregó que, “cuando esa capacidad se ve afectada, significa perder la capacidad de ajustar rápidamente el comportamiento en respuesta a los cambios en los estímulos externos y no poder mantener las respuestas motoras adecuadas y orientadas a objetivos”.
Sin embargo, se identificó que los ratones no presentaron variaciones en su memoria a largo plazo, ni cambio en sus habilidades motoras habituales o que habían sido aprendidas anteriormente. Este experimento demostró la primera evidencia de la función de los cilios en la disfunción dependiente del tiempo, que ha sido detectada en los cuadros clínicos de trastornos psiquiátricos.
“Nuestros hallazgos pueden revolucionar nuestra comprensión de las funciones cerebrales y los trastornos mentales en el contexto de la tarea crítica que realizan estos orgánulos previamente no apreciados en la función del ‘reloj central’ del cerebro“, indicó Alachkar, concluyendo que sus “resultados pueden abrir nuevas vías para una intervención eficaz a través de terapias dirigidas a los cilios para el tratamiento”.
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