Caracterización de los déficits cognitivos y mesofrontales en ratones mutantes Arc. (a) Diagrama que muestra las opciones de navegación para ratones en un laberinto en Y. En el centro del laberinto, un ratón tiene la opción de ingresar a un brazo nuevo (alternancia) o a un brazo antiguo visitado anteriormente. (b) Porcentaje de alternancia en la tarea del laberinto Y que muestra una reducción significativa en los animales Arc-/- en comparación con los animales de tipo salvaje (**p = 0.001, prueba t, t (15) = 3.975, WT N = 8, Arc- /- N = 9 ratones, ambos grupos pasaron la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk con alfa = 0,05). (c) Las entradas de brazos totales son comparables entre Arc-/- y WT. ( d ) Arriba, esquema para la inyección de AAV en animales TH-Cre para marcar las neuronas dopaminérgicas. Imagen inferior confocal que muestra el etiquetado tdTomato (rojo) y SypGFP (verde) en el VTA. Barra de escala, 100 µm. (e) Imagen confocal izquierda que muestra axones dopaminérgicos etiquetados en la corteza frontal. La línea punteada indica la región de interés para M2. Barra de escala, 100 µm. Derecha, región ampliada que muestra axones etiquetados (tdTomato, rojo) y botones (tdTomato+SypGFP, amarillo). Barra de escala, 20 µm. ( f, g ) La longitud normalizada del axón ( f ) no es significativamente diferente. La densidad de botones normalizada (g) se reduce significativamente en animales Arc-/- en comparación con WT (*p=0,034, prueba t, prueba t, t(12)=2,393, N=7 ratones para cada grupo). La longitud del axón se normaliza por el número de células marcadas en VTA, la densidad de botones se normaliza por la longitud del axón y ambos se expresan como un porcentaje del promedio del grupo en ratones WT. Todas las barras de error indican SEM. Crédito: (2023). DOI: 10.7554/eLife.87414.1
El cerebro cambia continuamente durante la niñez y la adolescencia. La aparición de trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia a menudo comienza durante la edad adulta joven. La disfunción del sistema de dopamina, necesario para el procesamiento cognitivo y la toma de decisiones, comienza durante este punto del desarrollo.
Investigadores del Instituto Del Monte para la Neurociencia de la Universidad de Rochester están cada vez más cerca de encontrar un posible objetivo para el tratamiento de trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia y el autismo durante este tiempo de desarrollo que podría afectar los circuitos cerebrales hasta la edad adulta.
«El desarrollo del cerebro es un proceso largo y muchos sistemas neuronales tienen ventanas críticas, momentos clave en los que las áreas del cerebro son maleables y pasan por los pasos finales de maduración», dijo Rianne Stowell, Ph.D., becaria postdoctoral en el Laboratorio Wang de la Universidad de Rochester Medical Center y coautor de la investigación en la revista eLife. «Al identificar estas ventanas, podemos dirigir las intervenciones a estos períodos de tiempo y posiblemente cambiar el curso de una enfermedad al rescatar los déficits estructurales y conductuales causados por estos trastornos».
Los investigadores se dirigieron a las neuronas de bajo rendimiento en el sistema de dopamina que se conectan a la corteza frontal en ratones. Este circuito es esencial en el procesamiento cognitivo superior y la toma de decisiones. Descubrieron que estimular las células que proporcionan dopamina a la corteza frontal fortaleció este circuito y rescató las deficiencias estructurales en el cerebro que causan síntomas a largo plazo.
Investigaciones anteriores del Laboratorio Wang identificaron que este brazo específico del sistema de dopamina era flexible en el cerebro adolescente pero no en los adultos. Esta investigación más reciente utilizó esta ventana de plasticidad en el sistema como una oportunidad para la intervención terapéutica.
«Estos hallazgos sugieren que aumentar la actividad del circuito dopaminérgico adolescente puede rescatar los déficits existentes en el circuito y que este efecto puede ser duradero, ya que estos cambios persisten en la edad adulta», dijo Stowell. «Si podemos apuntar a las ventanas correctas en el desarrollo y comprender las señales en juego, podemos desarrollar tratamientos que cambien el curso de estos trastornos cerebrales».
Más información:
Surjeet Mastwal et al, La neuroestimulación adolescente del circuito de dopamina revierte los déficits genéticos en la función de la corteza frontal, eLife (2023). DOI: 10.7554/eLife.87414.1
Citación: Los investigadores encuentran un posible objetivo para el tratamiento de trastornos neuropsiquiátricos en adolescentes (2 de junio de 2023) recuperado el 4 de junio de 2023 de https://medicalxpress.com/news/2023-06-neuropsychiatric-disorders-teens.html
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