13 de abril de 2000
La Jolla, CA – Neurocientíficos del Instituto Salk han obtenido la primera evidencia de que genes específicos controlan cómo la corteza forma unidades funcionales durante el desarrollo. La corteza es la parte del cerebro de los mamíferos que ha evolucionado más recientemente y, en los humanos, rige el razonamiento abstracto y el pensamiento simbólico.
El estudio, publicado en el número actual de Science, sienta las bases para comprender eventualmente trastornos del desarrollo cortical como la parálisis cerebral o la esquizofrenia.
“También es la primera evidencia genética en abordar una disputa de larga data entre neurocientíficos”, dijo Dennis O’Leary, profesor de Salk y autor principal del estudio. “Muchos en el campo pensaban que el desarrollo de la corteza estaba influenciado únicamente por otras partes del cerebro, pero nuestro trabajo demuestra que los genes dentro de la propia corteza desempeñan un papel fundamental”.”
El estudio, que se llevó a cabo en ratones, se centró en los genes Emx2 y Pax6. Estos genes se encuentran en humanos, donde se sospecha que desempeñan un papel en el desarrollo cerebral similar al que se muestra en ratones.
En el estudio, los investigadores examinaron cómo se desarrolla la corteza en ratones a los que se les eliminó selectivamente uno u otro gen, o se les hizo un “knockout”.”
“Cuando se elimina uno u otro gen, las áreas funcionales de la corteza se ven afectadas de manera diferente, algunas se reducen y otras se expanden”, dijo Kathie Bishop, becaria postdoctoral en el laboratorio de O’Leary y autora principal del estudio. “Pero las áreas que se reducen o expanden difieren, dependiendo de qué gen falte”.”
El gen Emx2 es normalmente más activo en la parte posterior de la corteza, y su actividad disminuye gradualmente hacia el frente del neocórtex. La actividad de Pax6 sigue el patrón opuesto.
La parte posterior de la corteza está especializada principalmente en procesar la visión, mientras que la parte frontal de la corteza se encarga de las funciones motoras y controla el movimiento voluntario.
La eliminación de Emx2 hizo que las áreas visuales se redujeran y las áreas motoras se expandieran; la eliminación de Pax6 tuvo los efectos opuestos. La identidad de cada área funcional se determinó por las actividades de genes específicos de la región y las conexiones neuronales que establece con otras partes del cerebro.
“Nuestros hallazgos implican que Emx2 y Pax6 actúan de maneras opuestas durante el desarrollo normal para controlar cómo la corteza se especializa en el desempeño de diferentes funciones”, dijo O'Leary. “Cuando se elimina uno, la influencia del otro se ve potenciada".
“Tanto Emx2 como Pax6 operan controlando una cascada de otros genes, que ahora estamos en condiciones de identificar”, añadió. “Comprender cómo estos genes trabajan juntos para construir una corteza funcional debería ayudar a proporcionar la base necesaria para comprender y corregir los trastornos congénitos que involucran la corteza”.”
Contribuyó al estudio Guy Gadreau del Instituto Max-Planck de Química Biológica en Gotinga, Alemania. El estudio, titulado “Regulación de la identidad del área en la neocorteza de mamíferos por Emx2 y Pax6”, contó con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud y la Sociedad Max-Planck. Bishop cuenta con el apoyo de una beca del Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá.
El Instituto Salk de Estudios Biológicos, ubicado en La Jolla, California, es una institución independiente sin fines de lucro dedicada a descubrimientos fundamentales en las ciencias de la vida, la mejora de la salud y las condiciones humanas, y la formación de futuras generaciones de investigadores. El Instituto fue fundado en 1960 por Jonas Salk, M.D., con un donativo de terrenos de la Ciudad de San Diego y el apoyo financiero de la March of Dimes Birth Defects Foundation.
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