En las profundidades del tronco encefálico existe una pequeña estructura neuronal conocida como locus coeruleus, que significa “lugar azul” en latín. Aunque representa una proporción reducida de las células del cerebro, cumple un papel clave en la regulación de funciones como la atención, el aprendizaje, la respuesta al estrés y la frecuencia cardíaca, a través de la liberación de un mensajero químico llamado noradrenalina o norepinefrina.

Durante años, los científicos consideraron que esta región funcionaba como una especie de altavoz que distribuía una señal uniforme a distintas áreas del cerebro. Sin embargo, una nueva investigación publicada en la revista científica Nature desafía esa idea y demuestra que sus neuronas transmiten mensajes diferenciados hacia regiones específicas, con funciones particulares.

Para llegar a estos resultados, los investigadores combinaron técnicas de imágenes cerebrales, registros de actividad neuronal, herramientas genéticas y experimentos conductuales en roedores. El equipo cartografió casi 35.000 neuronas y analizó perfiles genéticos de 400.000 células, lo que permitió identificar diferencias en las conexiones y la actividad de esta estructura.

Una red de comunicación más precisa

Los investigadores observaron que las neuronas de la parte dorsal del locus coeruleus envían conexiones hacia la corteza cerebral y el prosencéfalo, mientras que las de la región ventral se proyectan principalmente hacia el tronco encefálico y la médula espinal. Estas diferencias anatómicas se corresponden con distintas señales y funciones.

“Estos hallazgos sugieren que el sistema de noradrenalina del cerebro se parece más a una red de correos que a una sirena”, explicó Karel Svoboda, investigador del Instituto Allen de Estados Unidos y coautor del trabajo. La comparación permite entender que, en lugar de emitir un mensaje generalizado, esta estructura puede transmitir información adaptada a diferentes circuitos cerebrales.

Los experimentos también mostraron diferencias vinculadas con el aprendizaje. En los ratones, las neuronas dorsales que se conectan con la corteza aumentaban su actividad cuando los animales debían modificar una decisión después de obtener un resultado negativo. En cambio, las neuronas ventrales presentaban una mayor actividad antes de que los roedores dejaran de responder a señales que podían indicar una recompensa.

Posibles implicaciones para la salud mental

La noradrenalina participa en la regulación del estado de ánimo, la atención y la respuesta del organismo ante situaciones de estrés. Por eso, su sistema de señalización es relevante para comprender distintos trastornos y constituye una de las vías sobre las que actúan algunos medicamentos utilizados para tratar la depresión y la ansiedad.

El hallazgo también resulta de interés para la investigación del Alzheimer, ya que las neuronas del locus coeruleus se encuentran entre las primeras que pueden verse afectadas por procesos neurodegenerativos asociados con esta enfermedad. Comprender mejor cómo se organizan sus conexiones podría contribuir a estudiar esos cambios y sus consecuencias sobre el funcionamiento cerebral.

A futuro, este conocimiento podría favorecer el desarrollo de tratamientos capaces de actuar sobre circuitos específicos, en lugar de modificar de manera más generalizada la actividad de un sistema neuronal. De todos modos, los resultados se obtuvieron en ratones y todavía será necesario determinar hasta qué punto pueden trasladarse a los seres humanos.

El equipo también identificó axones (las prolongaciones de las neuronas que transportan señales) de una longitud excepcional. Uno de ellos alcanzó los 70,32 centímetros, una medida récord entre las neuronas de ratón estudiadas. Para los investigadores, el trabajo aporta nuevas pistas sobre la complejidad de las comunicaciones cerebrales y sobre los mecanismos que permiten aprender, adaptarse y responder al entorno.

Fuente: SINC.