¿Cómo el cerebro le dice al cuerpo que se mueva?

Científicos del Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) han logrado ver en tiempo real la interacción entre el cerebro y el cuerpo necesaria para ordenar la realización de un movimiento concreto, desde aspectos sencillos como caminar a otros más complejos que puede llevar años aprender, y han visto que no siempre se activan los mismos patrones de actividad cerebral.

"Todos los movimientos, desde los más básicos como caminar, hasta los que requieren más habilidad como tocar el piano, requieren una coreografía extraordinaria entre el cerebro y el cuerpo, un proceso que todavía no entendemos del todo", ha explicado Thomas M. Jessell, principal autor de este trabajo.

Su estudio en ratones, cuyos resultados publica la revista 'Neuron', ha avanzado en el conocimiento de cómo las células de la corteza motora se comunica con los músculos y pueden ayudar a los investigadores a entender mejor lo que sucede cuando, tras una lesión o por enfermedad, fallan los mecanismos que subyacen al movimiento.

Estudios previos ya habían demostrado que la corteza motora, pese a su nombre, no es necesaria para todos los movimientos que realiza el cuerpo. De hecho, aunque un animal sufra un daño en la corteza motora, puede recuperarse y caminar normalmente. En cambio, para movimientos más específicos como sujetar un utensilio con la mano sí que es necesaria.

En su estudio utilizaron la optogenética, una técnica que enciende y apaga las células con la luz, y silenciaron la corteza motora en el cerebro de los ratones mientras caminaban sobre una cinta o trataban de agarrar un objeto.

"Todos los movimientos, desde los más básicos como caminar, hasta los que requieren más habilidad como tocar el piano, requieren una coreografía extraordinaria entre el cerebro y el cuerpo, un proceso que todavía no entendemos del todo", ha explicado Thomas M. Jessell, principal autor de este trabajo.

De este modo, vieron que pasaban unos 10 milisegundos antes de que la capacidad de agarrar de los animales se alterara, mientras que hasta observar algún tipo de cambio en la capacidad del animal para caminar pasaron al menos 35 milisegundos.

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LA COMUNICACIÓN VARÍA SEGÚN EL MOVIMIENTO A REALIZAR

Este hallazgo es una pieza crítica del rompecabezas porque implica que la corteza motora de los animales se comunica con los músculos de manera diferente, dependiendo del movimiento que el animal esté realizando.

Para averiguar a qué se debe esta diferencia, los investigadores recopilaron grabaciones eléctricas de cientos de neuronas individuales en la corteza motora mientras los ratones realizaban los dos movimientos: caminar e intentar agarrar algo.

"Cada neurona emitió una serie de impulsos durante ambos tipos de movimiento, pero lo más llamativo fue cómo los impulsos en un par de neuronas podrían estar notablemente sincronizados durante la tarea de alcance, mientras que los impulsos en esas mismas dos neuronas estaban completamente desajustados mientras el animal caminaba", según ha añadido Andrew Miri, también investigador del estudio.

Estos hallazgos, añaden, ofrecen una primera explicación de cómo la corteza motora del cerebro dirige sólo algunos tipos de movimientos, incluso cuando siempre aparece activa, y puede ofrecer pistas sobre por qué algunos movimientos pueden volverse a aprender después del daño cerebral y otros no.

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