Neurología - Las sinapsis eléctricas, ¿la materia oscura del cerebro?

Forman parte del cerebro de casi todas las especies animales y, sin embargo, suelen ser invisibles incluso bajo el microscopio electrónico. "Las sinapsis eléctricas son como la materia oscura del cerebro", dice Alexander Borst, director del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica en Alemania, en alusión a un tipo de materia, llamada oscura, que es la más abundante del universo y sin embargo nunca se la ha podido observar directamente.

Ahora, un equipo de científicos de esa institución ha examinado más de cerca este componente cerebral raramente explorado. En el cerebro de la mosca de la fruta Drosophila, pudieron demostrar que las sinapsis eléctricas actúan en casi todas las áreas del cerebro y pueden influir en la función y la estabilidad de las neuronas individuales.

Las neuronas se comunican mediante sinapsis, pequeños puntos de contacto en los que los mensajeros químicos transmiten un estímulo de una célula a otra. Sin embargo, esto no es todo. Además de las sinapsis químicas, que son las mejor conocidas, existe un segundo tipo de sinapsis poco conocido: las sinapsis eléctricas.

Las sinapsis eléctricas son mucho más raras que las químicas y resultan difíciles de detectar con los métodos actuales. Por eso, apenas se han investigado hasta ahora, tal como explica Georg Ammer, del equipo de investigación.

Una sinapsis eléctrica conecta dos neuronas directamente, lo que permite que la corriente eléctrica que las neuronas utilizan para comunicarse fluya de una célula a la siguiente sin dar un rodeo. Excepto en los equinodermos, este tipo particular de sinapsis existe en el cerebro de todas las especies animales estudiadas hasta ahora. "Las sinapsis eléctricas deben tener, por tanto, funciones importantes, aunque no sepamos cuáles", razona Ammer.

Las sinapsis eléctricas conectan neuronas en casi todos los cerebros; sin embargo, es muy poco lo que se sabe de estas conexiones. El nuevo estudio muestra ahora por vez primera en qué puntos del cerebro de mosca de la fruta actúan las sinapsis eléctricas y hasta qué grado influyen en las funciones y en la estabilidad de las células nerviosas. (Ilustración artística: MPI for Biological Intelligence / Julia Kuhl)

Para averiguar cuáles son estas funciones, Ammer y sus colegas etiquetaron una importante proteína que interviene en la regulación de las sinapsis eléctricas. Así, en el cerebro de las moscas de la fruta, pudieron demostrar que las sinapsis eléctricas no operan en todas las células nerviosas, aunque sí en casi todas las regiones cerebrales. Al desconectar selectivamente las sinapsis eléctricas en el área de procesamiento visual, los investigadores pudieron demostrar que la reacción de las neuronas afectadas a determinados estímulos es mucho más débil. Además, sin sinapsis eléctricas, algunos tipos de células nerviosas se volvieron inestables y comenzaron a oscilar espontáneamente.

Los resultados sugieren que las sinapsis eléctricas son importantes para diversas funciones cerebrales y pueden desempeñar papeles muy diferentes, según el tipo de neurona, tal como resume Ammer.

El estudio se titula “Anatomical distribution and functional roles of electrical synapses in Drosophila”. Y se ha publicado en la revista académica Current Biology. 

Fuente: NCYT de Amazings