Una pequeña población de células nerviosas parece ser responsable del flujo sanguíneo y la actividad neuronal en todo el cerebro, hallazgos que podrían tener implicaciones significativas en el estudio del sueño, la demencia y la salud cerebral en general.
El tipo de célula se conoce como neurona nNOS tipo I. Encontrado en escasos números principalmente en capas corticales profundas, se consideran vulnerables al estrés mental. Para comprender más sobre el papel de la neurona nNOS tipo I, investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania las eliminaron selectivamente del cerebro de ratones para estudiar los efectos.
Sin neuronas nNOS tipo I, los cerebros presentaban un flujo sanguíneo reducido, una pulsación de la sangre más débil (conocida como vasomoción) y una actividad neuronal disminuida. Las ondas cerebrales lentas llamadas ondas delta también se debilitaron y los lados izquierdo y derecho del cerebro de los ratones estaban menos sincronizados.
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“En el cerebro, las arterias, las venas y los capilares ayudan a mover el líquido dilatándose y contrayéndose constantemente cada pocos segundos, lo que llamamos oscilación espontánea”, dice el ingeniero biomédico Patrick Drew.
“Trabajos anteriores de nuestro laboratorio han demostrado que las neuronas nNOS son importantes para regular el flujo sanguíneo en el cerebro. Después de apuntar y eliminar un subconjunto de estas neuronas, observamos una reducción significativa en la amplitud de estas oscilaciones”.
La investigación sugiere que las neuronas nNOS tipo I pueden desempeñar un papel en varios procesos cerebrales clave. Por ejemplo, las ondas delta están estrechamente asociadas con el sueño y los investigadores notaron que la reducción del flujo sanguíneo y la actividad neuronal era mayor durante el sueño. Eso significa que las neuronas nNOS tipo I podrían ser vitales para un ciclo de sueño saludable.
Mientras tanto, la vasomoción es importante para eliminar los desechos del cerebro, un proceso que sale mal y provoca daños en varias afecciones neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia.
“Esto demuestra que una pequeña población de neuronas positivas para nNOS es indispensable para regular la dinámica neuronal y vascular en todo el cerebro, lo que plantea la posibilidad de que la pérdida de estas neuronas pueda contribuir al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y alteraciones del sueño”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
Estudios futuros podrían confirmar estos vínculos, que sólo se han observado en cerebros de ratones. Hay buenas razones para creer que los cerebros humanos pueden funcionar de manera similar, lo que implica que los trastornos neurológicos comunes pueden implicar alteraciones en nuestras propias neuronas nNOS tipo I.
Un flujo sanguíneo constante en el cerebro es esencial para suministrar oxígeno y nutrientes y para regular la salud mental. El estrés u otros factores que afectan las células involucradas en la regulación de ese flujo pueden presentar un desencadenante importante de daño y, por lo tanto, objetivos para tratamientos futuros.
“La reducción del flujo sanguíneo es uno de los muchos factores que contribuyen a la reducción de la función cerebral y a las enfermedades neurodegenerativas”, dice Drew.
“Si bien sabemos que el envejecimiento juega un papel importante en esto, la pérdida de estas raras neuronas debido al estrés crónico podría ser una causa ambiental inexplorada de la mala salud del cerebro”.
La investigación ha sido publicada en eLife.