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En fases embrionarias, los estímulos táctiles activan al mismo tiempo vías neuronales del tacto y la vista. Después de nacer, estas rutas de señalación se dividen para procesar los dos sentidos por separado. Un estudio del Instituto de Neurociencias de Alicante ha observado en ratones que esto se produce gracias a ondas de actividad emitidas por la retina cerca del nacimiento.
Un estudio realizado por investigadores del Instituto de Neurociencias de Alicante (IN) −centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández− muestra en ratones que los circuitos del tacto y de la vista no son independientes en el embrión, sino que están entremezclados. El trabajo, publicado en la revista Science, indica que es al nacer cuando estos circuitos se separan y las respuestas a los estímulos sensoriales pasan a ser independientes.
En un estudio previo, el equipo de investigación había señalado que los estímulos táctiles activan los circuitos cerebrales destinados a procesar este tipo de información antes del nacimiento. “Queríamos determinar si lo hacen de forma independiente o si se produce de forma temporal un solapamiento con otros sentidos. Este nuevo trabajo arroja luz sobre cómo las vías sensoriales se segregan en los primeros días de vida”, señala Guillermina López-Bendito, líder del estudio.
Ahora, los investigadores han podido comprobar, por primera vez in vivo en ratones, que durante el desarrollo embrionario un estímulo táctil no sólo desencadena la respuesta esperada en la corteza somatosensorial primaria (una de las zonas del cerebro que se ocupa del sentido del tacto) sino que, sorprendentemente, también da lugar a una respuesta en la corteza visual.
“Esta respuesta multimodal (es decir, que abarca más de un sentido) se observó en embriones de ratón analizados en el último día de gestación, pero desapareció con el nacimiento”, explica Teresa Guillamón-Vivancos, primera autora del estudio, y sigue: “A continuación, comprobamos si la desaparición de esta respuesta multimodal podría estar relacionada con la llegada de señales de la retina a la corteza cerebral y otras estructuras del cerebro”.
“Nuestros datos demuestran que los circuitos somatosensoriales y visuales no se segregan por defecto, sino que para hacerlo requieren la llegada de ondas de actividad desde la retina”, concluye Guillamón-Vivancos.
Este proceso fundamental de separación de los circuitos sensoriales ocurre durante una ventana de tiempo cercana al nacimiento y en una estructura del cerebro denominada colículo superior. Al nacer, los sentidos se separan en esta estructura y siguen vías diferentes. Las ondas de actividad de la retina facilitan la segregación porque dirigen los estímulos de cada modalidad sensorial a la corteza correspondiente y hacen que podamos percibirlos por separado.
Los investigadores han comprobado que el bloqueo de estas ondas de la retina prolonga la configuración multimodal (entremezclada) de los sentidos en la vida posterior al nacimiento; esto hace que el colículo superior conserve una identidad mixta táctil-visual y provoca defectos en el sistema visual.
Este trabajo destaca la existencia de una ventana temporal limitada para la segregación de los sistemas visuales de los circuitos somatosensoriales. De forma que cualquier retraso en esta separación provoca una organización incorrecta de los circuitos visuales que se mantiene en la vida adulta. “Creemos que una comprensión más profunda del desarrollo funcional de las estructuras filogenéticamente antiguas es crucial para entender cómo se forma la corteza cerebral y se especifican sus áreas funcionales”, destaca López-Bendito.
Referencia:
Guillamón-Vivancos et al., "Input-dependent segregation of visual and somatosensory circuits in the mouse superior colliculus". (2022). Science
El vuelo de los insectos, el camuflaje de los pulpos y la cognición humana son tres ejemplos de innovación evolutiva que se basaron, en parte, en eventos de duplicación de genes hace cientos de millones de años.
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