{"id":16620,"date":"2018-02-21T07:17:45","date_gmt":"2018-02-21T15:17:45","guid":{"rendered":"https:\/\/vermont.salk.edu\/?post_type=disclosure&p=16620"},"modified":"2024-01-30T15:20:31","modified_gmt":"2024-01-30T23:20:31","slug":"brain-tells-limbs-apart","status":"publish","type":"disclosure","link":"https:\/\/www.salk.edu\/es\/news-release\/brain-tells-limbs-apart\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo distingue el cerebro nuestras extremidades"},"content":{"rendered":"

LA JOLLA\u2014Las piernas y los brazos desempe\u00f1an funciones muy diferentes. Nuestras piernas son responsables principalmente de la locomoci\u00f3n repetitiva, como caminar y correr. Nuestros brazos y manos, por el contrario, deben ser capaces de ejecutar muchas tareas altamente especializadas: recoger un bol\u00edgrafo y escribir, sostener un tenedor o tocar el viol\u00edn, por nombrar solo tres.<\/p>\n

\"V2a
Neuronas V2a (m\u00e1s peque\u00f1as, azul p\u00e1lido) en la regi\u00f3n lumbar de la m\u00e9dula espinal, mostradas junto a neuronas motoras (m\u00e1s grandes, azul brillante). <\/p>\n

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Cr\u00e9dito: Instituto Salk<\/figcaption><\/figure>\n

Pero la regulaci\u00f3n neuronal por las regiones de la m\u00e9dula espinal que se conectan a los brazos y aquellas que se conectan a las piernas no se comprende bien. Ahora, un estudio del Salk Institute en ratones ha revelado contrastes en las neuronas que subyacen a estos diversos tipos de control motor. Los resultados, que alg\u00fan d\u00eda podr\u00edan conducir a tratamientos personalizados basados en c\u00e9lulas madre para reparar lesiones de la m\u00e9dula espinal, se publicaron en la revista Neurona<\/em><\/a> el 21 de febrero de 2018.<\/p>\n

\u201cLa forma cl\u00e1sica de pensar sobre la m\u00e9dula espinal es que es una columna continua de neuronas que se conecta al cerebro o a los m\u00fasculos\u201d, dice Samuel Pfaff<\/a>, investigador del Instituto M\u00e9dico Howard Hughes en Salk y autor principal del estudio. \u201cSi miras im\u00e1genes de secciones transversales de la m\u00e9dula espinal, podr\u00eda haber variaciones sutiles en la forma entre las \u00e1reas que controlan los brazos y las que controlan las piernas, pero no es obvio que haya diferencias importantes\u201d.\u201d<\/p>\n

Gracias a un pu\u00f1ado de tecnolog\u00edas de laboratorio de vanguardia, los investigadores ahora pueden descifrar las distinciones que conducen a la especializaci\u00f3n del control motor en los dos pares de extremidades.<\/p>\n

Una de estas t\u00e9cnicas es el uso de marcadores moleculares para identificar subpoblaciones de c\u00e9lulas. En el estudio actual, los investigadores se enfocaron en un grupo de neuronas llamadas V2a que expresan el gen CHX10 <\/em>(pronunciado \u201cchex ten\u201d). \u201cYa sab\u00edamos que estas neuronas contribuyen al movimiento en todos los niveles de la columna vertebral\u201d, dice Pfaff, quien ostenta la C\u00e1tedra Benjamin H. Lewis. \u201cPero esto plante\u00f3 una situaci\u00f3n parad\u00f3jica: \u00bfqu\u00e9 podr\u00eda ser diferente en las neuronas V2a a nivel cervical, que controla los brazos, en comparaci\u00f3n con el nivel lumbar, que controla las piernas?\u201d.\u201d<\/p>\n

\"From
De izquierda a derecha: Marito Hayashi, Shawn Driscoll y Samuel Pfaff <\/p>\n

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Cr\u00e9dito: Instituto Salk<\/figcaption><\/figure>\n

Resulta que, aunque las neuronas V2a est\u00e1n presentes en toda la columna vertebral, no todas expresan CHX10<\/em> en los mismos niveles. Primero, el equipo utiliz\u00f3 una tecnolog\u00eda llamada secuenciaci\u00f3n de ARN para estudiar las diferencias en la expresi\u00f3n g\u00e9nica de las neuronas V2a entre las \u00e1reas de los brazos y las \u00e1reas de las piernas (que se cree que son equivalentes a las extremidades anteriores y posteriores en los animales). Marito Hayashi, asociado de investigaci\u00f3n postdoctoral y primer autor, descubri\u00f3 que en la m\u00e9dula espinal del rat\u00f3n dos poblaciones principales de estas neuronas est\u00e1n graduadas, pasando de una poblaci\u00f3n a otra. En la regi\u00f3n cervical (brazo), las neuronas se dividen 50-50 entre las que expresan el gen y las que no, mientras que en la regi\u00f3n lumbar (pierna), la mayor\u00eda de las neuronas V2a lo expresan.<\/p>\n

Los investigadores utilizaron una tecnolog\u00eda llamada optogen\u00e9tica (donde la luz se usa para activar y desactivar selectivamente c\u00e9lulas) para observar c\u00f3mo las neuronas V2a se conectaban a las neuronas que controlan los m\u00fasculos. Descubrieron que cuando se estimulaban las neuronas V2a a nivel cervical, las conexiones con las neuronas motoras eran d\u00e9biles, mientras que en la regi\u00f3n lumbar, las conexiones eran fuertes y r\u00e1pidas.<\/p>\n

Empleando posteriormente una t\u00e9cnica de laboratorio en la que se utiliza un virus de la rabia modificado para rastrear circuitos neuronales, el equipo revel\u00f3 que en la regi\u00f3n cervical, muchas de las neuronas V2a que no expresan la CHX10<\/em> los genes estaban conectados al cerebro. En cambio, en la regi\u00f3n lumbar, donde la mayor\u00eda de las neuronas V2a expresan el gen, estas estaban fuertemente conectadas a neuronas motoras y entre s\u00ed. Esto tiene sentido, seg\u00fan Pfaff, porque los movimientos de manos y brazos necesitan ser cuidadosamente coordinados con el cerebro, mientras que los movimientos de las piernas son m\u00e1s automatizados.<\/p>\n

\u201cHist\u00f3ricamente, la gente ha tratado a las neuronas V2a como una poblaci\u00f3n id\u00e9ntica en todas las regiones \u2014agrega Hayashi\u2014. Pero descubrimos que, dependiendo del segmento dentro de la m\u00e9dula espinal, su perfil molecular, y por lo tanto su funci\u00f3n, era diferente\u201d.\u201c<\/p>\n

El equipo de Salk, incluido el especialista en bioinform\u00e1tica Shawn Driscoll, investig\u00f3 si hab\u00eda m\u00e1s de dos poblaciones principales de neuronas V2a empleando la secuenciaci\u00f3n de ARN de c\u00e9lula \u00fanica, una tecnolog\u00eda que permite la identificaci\u00f3n de genes \u00fanicos expresados a nivel de resoluci\u00f3n de c\u00e9lulas individuales. Esta investigaci\u00f3n condujo a la identificaci\u00f3n adicional de 11 grupos \u00fanicos de neuronas V2a.<\/p>\n

El trabajo futuro se centrar\u00e1 m\u00e1s en las diferencias moleculares entre estas neuronas.<\/p>\n

\u201cEsperamos realizar un an\u00e1lisis m\u00e1s detallado para conectar diferentes neuronas con sus funciones\u201d, dice Hayashi. Si sus hallazgos tambi\u00e9n son ciertos en humanos, este trabajo podr\u00eda alg\u00fan d\u00eda conducir a tratamientos personalizados para reparar lesiones de la m\u00e9dula espinal, posiblemente con el uso de c\u00e9lulas madre.<\/p>\n

\u201cEn este momento, usar c\u00e9lulas madre para reparar lesiones de la m\u00e9dula espinal es algo que a\u00fan no sabemos c\u00f3mo lograr\u201d, dice Pfaff. \u201cUso la analog\u00eda de intentar corregir un problema en el sistema el\u00e9ctrico de un auto abriendo el cap\u00f3 y simplemente arrojando un mont\u00f3n de cables. Con este trabajo, estamos un paso m\u00e1s cerca de descubrir qu\u00e9 hacen realmente todos esos cables diferentes\u201d.\u201d<\/p>\n

Los otros autores del art\u00edculo fueron Christopher Hinckley, Niall Moore, Kathryn Hilde y Ariel Levine del Salk, y Kamal Sharma de la Universidad de Illinois en Chicago. Hinckley est\u00e1 ahora en Biogen, Levine est\u00e1 ahora en el Instituto Nacional de Trastornos Neurol\u00f3gicos y Accidentes Cerebrovasculares, y Hilde est\u00e1 ahora en la Universidad de M\u00edchigan.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n fue apoyada por fondos del Howard Hughes Medical Institute y el Sol Goldman Charitable Trust.<\/p>","protected":false},"featured_media":16624,"template":"","faculty":[106],"disease-research":[124,160],"class_list":["post-16620","disclosure","type-disclosure","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","faculty-samuel-pfaff","disease-research-neuroscience-and-neurological-disorders","disease-research-spinal-cord-injury"],"acf":[],"yoast_head":"\nHow the brain tells our limbs apart - Salk Institute for Biological Studies<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.salk.edu\/es\/news-release\/brain-tells-limbs-apart\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_MX\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"How the brain tells our limbs apart - Salk Institute for Biological Studies\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"LA JOLLA\u2014Legs and arms perform very different functions. 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