Profesor de investigación
Laboratorio de Neurobiología Computacional
Dentro del cerebro existe un equilibrio entre la activación y la inhibición de las neuronas, similar al equilibrio entre acelerar y frenar un automóvil. Mantener este equilibrio (llamado homeostasis) en los circuitos cerebrales es fundamental para los procesos cognitivos, mientras que su interrupción puede provocar trastornos como la esquizofrenia y el autismo. Aunque los síntomas de estas enfermedades aparecen en diferentes momentos de la vida de las personas, pueden deberse a una causa similar: el desarrollo anormal del cerebro durante períodos críticos al principio de la vida.
Margarita Behrens está examinando los genes, las influencias ambientales y la interacción entre los dos para determinar por qué algunas personas desarrollan un trastorno del neurodesarrollo y otras no. Con su sólida formación en genómica, neurobiología y fisiología, Behrens se centra en la formación y alteración de circuitos neuronales dentro de la corteza prefrontal, un área del cerebro responsable de la toma de decisiones y el razonamiento, desde el final del embarazo hasta la adolescencia.
Su equipo utiliza una variedad de métodos para comprender las reglas que gobiernan la maduración del cerebro durante el período perinatal, cuando se establecen los circuitos neuronales. Miden la actividad eléctrica de los circuitos neuronales; imaginar la formación de sinapsis neuronales; y estudiar la maduración de los subtipos de neuronas observando una capa de etiquetas químicas en el ADN llamada epigenoma. Estas etiquetas, grupos metilo (CH3), se unen al ADN para activar y desactivar los genes, y se cree cada vez más que desempeñan un papel importante en la salud y la enfermedad. Como parte de un gran consorcio, el equipo de Behrens identifica nuevos subtipos de neuronas en función de sus patrones de metilación del ADN (marcadores epigenéticos) utilizando un método conocido como perfilado de metilación. Graficar los diferentes subtipos de neuronas en el cerebro, así como apuntar a las variaciones en el epigenoma y los cambios que ocurren durante la maduración neuronal, podría conducir a una mejor comprensión de los circuitos cerebrales y mejores intervenciones para una serie de trastornos neuropsiquiátricos y del neurodesarrollo, como el trastorno bipolar. , depresión, esquizofrenia y autismo.
Las interneuronas, que transmiten señales entre neuronas, regulan el equilibrio excitatorio e inhibitorio en la corteza prefrontal. Behrens descubrió que sin el receptor crítico mGluR5, las interneuronas se desarrollaban de forma anormal, no podían regular adecuadamente los circuitos inhibitorios y provocaban déficits de comportamiento similares a los trastornos del neurodesarrollo humano.
Mientras identificaba patrones normales de metilación del ADN en el cerebro, su laboratorio produjo los primeros mapas del genoma completo comparando las cortezas prefrontales humanas y de ratón a lo largo de la vida, herramientas que ayudan a los neurocientíficos de todo el mundo a estudiar mejor esta área del cerebro.
Diferentes neuronas tienen variaciones en los patrones de metilación (metilomas). Al perfilar los metilomas, Behrens y sus colegas encontraron que las neuronas en la corteza frontal humana formaban 21 subtipos, incluidos algunos subtipos que no se identificaron previamente. Su grupo ahora está estudiando cómo se establecen estos patrones de metiloma específicos del tipo de célula durante la maduración del cerebro y cómo les afecta el entorno materno.
BS, Bioquímica, Universidad de Chile
MS, Bioquímica, Universidad de Chile
PhD, Bioquímica y Biología Molecular, Universidad Autónoma, España
Beca Postdoctoral, Facultad de Medicina de la Universidad de Washington
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