
La actividad neuronal espontánea en etapas embrionarias es predictiva y fundamental para la correcta construcción de los circuitos cerebrales, según expuso la profesora de Investigación del CSIC y jefa del Departamento de Neurobiología del Desarrollo del Instituto de Neurociencias (IN) de Alicante, Guillermina López-Bendito, durante su ponencia “Cómo la neurotecnología revoluciona el estudio del neurodesarrollo”. La científica, que participó en el curso Neurotecnología en Madrid: Ciencia, Clínica y Emprendimiento, dirigido por el catedrático de Neurobiología, Rafael Yuste, indicó que la “construcción de los mapas sensoriales en la corteza cerebral precede a la experiencia sensorial del individuo”, por lo que, a decir de sus investigaciones, “el cerebro no espera a nacer para comenzar a organizarse”.
Asimismo, la experta señaló además que el cerebro utiliza patrones de actividad neuronal espontánea para “predecir el futuro” y construir sus mapas sensoriales antes de recibir cualquier estímulo del exterior.
Mapas cerebrales en el embrión
La investigación del laboratorio de López-Bendito se centra en descifrar cómo se establecen las áreas sensoriales de la corteza cerebral. El reto, explicó, “es comprender cómo las neuronas se organizan para procesar información visual o táctil antes de que el organismo reciba estímulos del mundo exterior”.
Mediante técnicas de imagen de calcio no invasivas, su equipo de investigación ha logrado registrar la actividad de cientos de neuronas en embriones de roedor. Los experimentos muestran que la estimulación táctil en los bigotes incipientes de un embrión activa clústeres específicos y localizados de neuronas, en la que será su futura corteza somatosensorial.
Este hallazgo demuestra la existencia de un mapa topográfico funcional mucho antes de lo que se creía. Según explicó la investigadora, “las neuronas de ese cerebro que todavía son inmaduras (...) ya están entre ellas unidas, de manera que saben que yo voy a procesar parte de este lado, yo voy a procesar parte de este otro lado”.
El código de la actividad espontánea
Del mismo modo, López-Bendito, explicó que el estudio de estos mecanismos se extiende a estructuras subcorticales como el tálamo, “una estación de relevo para la información sensorial”. En el embrión, indicó la investigadora, “las neuronas talámicas destinadas a procesar la visión y el tacto presentan una activación cruzada (…) un diálogo que funciona como un mecanismo de comprobación durante el desarrollo”.
A su vez, la jefa del departamento de Neurobiología del Desarrollo del IN, señaló que para verificar la relevancia de este “lenguaje neuronal”, el laboratorio alteró genéticamente el patrón de estactividad, pasando de un código sincrónico a uno asincrónico y resaltó que el resultado fue que la corteza cerebral no logró ensamblarse correctamente. “Si no se habla en el lenguaje correcto, en el momento correcto, el cerebro no se ensambla bien”, afirmó.
La científica puntualizó que esta visión invierte el paradigma clásico: “Pensamos que es al revés. Lo que impone la percepción es cómo se construye el cerebro y esa actividad intrínseca está haciendo predicciones de lo que va a suceder. Esto es lo que hace, predice el futuro”. Este conocimiento es fundamental para entender el origen de patologías como el autismo o la esquizofrenia, que podrían derivar de alteraciones en estas primeras fases de ensamblaje neuronal, puntualizó.