Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje

Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.

Un equipo de investigadores de la Fundación Champalimaud, en Lisboa, Portugal, ha identificado y caracterizado una nueva variedad de neuronas denominadas “zombis”, que prometen revolucionar la forma en la cual las neurociencias comprenden el proceso de aprendizaje. De acuerdo al nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature Neuroscience, revelan aspectos hasta hoy desconocidos sobre la mecánica del aprendizaje en el área del cerebelo.

El cerebro no es necesario para el aprendizaje

Pequeño pero de vital importancia

Localizado en el sector posterior del cerebro, el cerebelo es una pequeña estructura vital en la cognición humana. Más allá de su tamaño, contiene más del 50% de las neuronas que existen en todo el cerebro. Es esencial en la coordinación de movimientos, en el equilibrio y en el desarrollo de distintas tareas cotidianas. Por ejemplo, permite vincular las señales visuales con el movimiento que debemos efectuar: esto es crucial para que sepamos qué fuerza aplicar en cada caso, como sucede al tomar un vaso repleto de agua o al alzar a un bebé.

Al mismo tiempo, es muy importante en el proceso de aprendizaje, en la memoria y funciona como un verdadero centro de procesamiento de información, vinculando mediante conexiones bidireccionales múltiples regiones cerebrales.

Ahora, los científicos identificaron que una serie de fibras trepadoras en el cerebelo, relacionadas con el aprendizaje de nuevas conductas, permanecen espontáneamente activas y claramente son funcionales aunque no cumplan con su tarea bajo determinadas condiciones: se transforman en “muertos vivos” o “zombis” que, cuando las circunstancias cambian, vuelven a activar su respuesta.

Neuronas esenciales para el aprendizaje asociativo

Al realizar un estudio con roedores, los investigadores comprobaron que las neuronas “zombis” generaban que los ratones dejaran de aprender una tarea cuando las mismas se “apagaban” con la introducción de ciertos agregados. En ese caso, una codificación alterada de los estímulos sensoriales dejaba a los animales totalmente incapaces de aprender, pero en estado “activo” volvían a cumplir un papel clave y facilitaban el aprendizaje.

El “interruptor” para apagar o encender a las neuronas “zombis” fueron una serie de herramientas genéticas para expresar una proteína sensible a la luz llamada canalrodopsina-2 (ChR2). Según una nota de prensa, los resultados de la nueva investigación son la evidencia más convincente hasta la fecha de que las señales de estas fibras trepadoras o neuronas “zombis” son esenciales para el aprendizaje asociativo en el cerebelo.

Hacia el futuro, los científicos buscarán determinar por qué la expresión de ChR2 conduce a la "zombificación" de las neuronas y verificar si los hallazgos se extienden a otras formas de aprendizaje.

Referencia

Climbing fibers provide essential instructive signals for associative learning. N. Tatiana Silva et al. Nature Neuroscience (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-024-01594-7