Localizan neuronas individuales que monitorean y regulan el corazón y los pulmones

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El cuerpo se autorregula en un proceso conocido como homeostasis, y el cerebro es responsable de ello, ya que monitorea constantemente todas las señales vitales del cuerpo.

Si necesita más oxígeno, por ejemplo, se envía un mensaje al cerebro que luego le indica al cuerpo que ajuste su respiración y su frecuencia cardíaca.

Pero las neuronas implicadas en la regulación de la respiración y el ritmo cardíaco nunca habían sido observadas directamente, hasta ahora, gracias a la tecnología de registro cerebral durante una cirugía cerebral.

Neurocientíficos de la EPFL, en colaboración con cirujanos y neurocientíficos del Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de Virginia Occidental y de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, muestran que neuronas individuales en lo profundo del cerebro humano, en dos núcleos talámicos y en el núcleo subtalámico, codifican funciones fisiológicas vitales. señales del corazón y los pulmones, proporcionando la primera evidencia directa de esto en humanos.

“Se habían formulado hipótesis sobre las conexiones neuronales entre los órganos internos del cuerpo y el cerebro basándose en investigaciones con animales raros y en trabajos anatómicos existentes“, explica la primera autora Emanuela De Falco, del Laboratorio de Neurociencia Cognitiva de la EPFL, dirigida por Olaf Blanke.

“Descubrimos que las señales cardiorrespiratorias afectan a una gran parte de las neuronas”.

Marco Solca, coprimer autor del estudio, continúa:

“Localizar estas neuronas es relevante ya que arroja luz sobre cómo se produce esta comunicación entre el cuerpo y el cerebro en las profundidades del cerebro”.

También se sabe que la comunicación entre el cuerpo y el cerebro es relevante para varios procesos cognitivos y afectivos importantes, ya que influye, por ejemplo, en la detección visual, la regulación emocional y la toma de decisiones.

La disfunción de la comunicación cuerpo-cerebro se reconoce como una característica importante de diversas afecciones de salud mental, incluidas la ansiedad, el estado de ánimo, la alimentación y los trastornos psicosomáticos.

El estudio se llevó a cabo durante varios años, gracias a la colaboración con el Dr. Ali Rezai, neurocirujano y director del Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de West Virginia, registrando la actividad de neuronas individuales en pacientes sometidos a cirugía de estimulación cerebral profunda (DBS). para tratar diversas condiciones médicas.

La DBS consiste en estimular neuronas en lo profundo del cerebro mediante una sonda de electrodo.

Antes de insertar la sonda, los neurocirujanos a veces optan por insertar temporalmente un microelectrodo en el cerebro y realizar registros de la actividad cerebral, ya que mejora en qué parte del cerebro se inserta posteriormente la sonda DBS.

Como en proyectos anteriores, los científicos de la EPFL vieron el potencial de estos registros de microelectrodos y aprovecharon la oportunidad para monitorizar electrocardiogramas simultáneamente, obteniendo así registros acoplados de la actividad neuronal y de diferentes señales cardíacas y respiratorias.

“Ahora que sabemos dónde se encuentran estas neuronas, los estudios futuros inmediatos podrían centrarse en comprender el mecanismo de retroalimentación entre el ritmo cardíaco y la actividad neuronal en áreas subcorticales del cerebro y su implicación en la autoconciencia y las intenciones de movimiento o el libre albedrío“, afirma De Falcó.

“En términos más generales, este estudio sienta las bases para varios avances futuros hacia la comprensión del cerebro y, más ampliamente, de las condiciones psiquiátricas“.

Fuente: Medical Xpress