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Durante la etapa embrionaria, la información táctil activa simultáneamente las vías neuronales táctiles y visuales. Después del nacimiento, las vías se separan y reorganizan para permitir el procesamiento individual de la información visual y táctil.
En etapas embrionarias, los estímulos táctiles activan simultáneamente las vías neurales táctiles y visuales. Poco después del nacimiento, ambas vías se reorganizan para permitir el procesamiento separado del tacto y la visión. Las ondas de actividad emitidas por la retina alrededor del nacimiento impulsan la separación del tacto y la vista, según un estudio del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC publicado el pasado 18 de agosto en Science.
Esta separación ocurre en una estructura cerebral llamada colículo superior que actúa como distribuidor de circuitos o vías neuronales. Cualquier retraso en el desarrollo de esta separación provoca una incorrecta organización de los circuitos visuales que se mantiene en la vida adulta.
El nuevo estudio del laboratorio de la Dra. Guillermina López-Bendito, publicado el pasado 18 de agosto en Science, demuestra en ratones que los circuitos del tacto y la vista no son independientes en el embrión, sino que están entrelazados. Es al nacer cuando estos circuitos se separan y las respuestas a los estímulos sensoriales se independizan.
En un estudio anterior, el laboratorio de López-Bendito demostró que los estímulos táctiles activan circuitos cerebrales diseñados para procesar este tipo de información antes del nacimiento.
“Pero queríamos determinar si lo hacen de forma independiente o si hay una superposición temporal con otros sentidos. Este nuevo estudio aporta datos fascinantes sobre cómo se segregan los sentidos en los primeros días de vida”, dice Guillermina López-Bendito, quien dirigió la investigación.
En este trabajo, liderado por Teresa Guillamón-Vivancos, han demostrado por primera vez in vivo en ratones que durante el desarrollo embrionario un estímulo táctil no solo desencadena la respuesta esperada en la corteza somatosensorial primaria (una de las áreas del cerebro que se ocupa del sentido del tacto), pero sorprendentemente también da lugar a una respuesta en la corteza visual primaria de ambos hemisferios.
“Esta respuesta multimodal (es decir, que abarca más de un sentido) se observó en embriones de ratón analizados el último día de gestación, pero desapareció con el nacimiento. Luego probamos si la desaparición de esta respuesta multimodal podría estar relacionada con la llegada de señales desde la retina a la corteza cerebral y otras estructuras cerebrales.
“Nuestros datos muestran que los circuitos somatosensoriales y visuales no se secretan por defecto, sino que requieren la llegada de ondas de actividad desde la retina para hacerlo”, explica Teresa Guillamón-Vivancos.
Separación de vías
Este proceso fundamental de separación de circuitos sensoriales ocurre durante una ventana de tiempo cercana al nacimiento, en una estructura cerebral llamada colículo superior. Haciendo un símil ferroviario, al nacer los sentidos se separan en el colículo superior, siguiendo caminos distintos.
El cambio de vía lo facilitan las ondas de actividad de la retina, que actúan como interruptores que dirigen los estímulos de cada modalidad sensorial a la corteza correspondiente, para que podamos percibirlos por separado.
De hecho, el bloqueo de estas ondas retinianas prolonga la configuración multimodal (entremezclada) de los sentidos después del nacimiento, lo que da como resultado que el colículo superior retenga una identidad mixta táctil-visual y surjan defectos en la organización espacial del sistema visual.
Este trabajo promueve la comprensión de la función de las ondas de actividad de la retina al revelar su papel decisivo en la adquisición de la especificidad de la modalidad sensorial, ampliando el papel clásico conocido en el refinamiento posnatal de los circuitos visuales.
Otra contribución importante de este trabajo es el hallazgo de una ventana temporal limitada para la segregación de los sistemas visual y somatosensorial. Así, cualquier retraso en esta segregación dará lugar a cambios duraderos en la organización de los circuitos visuales.
“Nuestros resultados destacan la perspectiva ontogenética, donde el colículo superior ejerce un control maestro durante las primeras etapas del desarrollo del organismo sobre la configuración y especificación cortical de los circuitos visuales.
“Por lo tanto, creemos que una comprensión más profunda del desarrollo funcional de las estructuras filogenéticamente antiguas es crucial para comprender cómo se forma la corteza cerebral y especifica sus áreas funcionales”, dice el Dr. López-Bendito.
Sobre esta noticia de investigación en neurociencia:
Fuentes:
Imagen: Instituto de Neurociencias (IN, CSIC-UMH)
