Investigadores de la Universidad de California en Irvine (EE. UU.) han descubierto que la eliminación de los cilios de la región estriada del cerebro, unas células similares a antenas –que se creían vestigios de nuestro pasado–, afecta a la percepción del tiempo y el juicio, indicador de que estos parecen desempeñar un papel crucial en esta noción.
Los hallazgos, publicados en la revista Molecular Neurobiology, sugieren que estos crecimientos similares a pelos podrían constituir nuevas dianas farmacológicas para tratar enfermedades mentales y neurológicas como la esquizofrenia, las enfermedades de Parkinson y Huntington, el trastorno del espectro autista y el síndrome de Tourette.
Cilios primarios
Conocidas como cilios, el cuerpo estriado procesa e integra la nueva información sensorial del entorno y coordina la secuencia temporal de las respuestas motoras. Realiza los procesos del reloj del cuerpo, esenciales para controlar las funciones ejecutivas de movimiento, como la coordinación de las extremidades, el aprendizaje, la planificación, la toma de decisiones y la memoria de trabajo, así como la atención, explican los científicos, entre ellos los de la Universidad de California en Irvine.
Un rasgo común a determinados trastornos mentales y neurológicos es un profundo deterioro de la capacidad de los pacientes para adaptarse a las variaciones del entorno y calcular con precisión el momento y la finalización de las acciones voluntarias.
En el nuevo estudio, los investigadores han descubierto por primera vez el importante papel que desempeñan los cilios en esta disfunción dependiente del tiempo.
El deterioro de la percepción del tiempo y un juicio erróneo del mismo es una característica que se encuentra en numerosos trastornos mentales y neurológicos, como la esquizofrenia, la enfermedad de Parkinson, el síndrome de Tourette, el trastorno del espectro autista y la enfermedad de Huntington.
"Nuestros hallazgos pueden revolucionar nuestra comprensión de las funciones cerebrales y los trastornos mentales en el contexto de la tarea crítica que desempeñan estos orgánulos, hasta ahora poco apreciados, en la función de 'reloj central' del cerebro", afirma en un comunicado Amal Alachkar, coautor del estudio de la UCI.
"Nuestros resultados pueden abrir nuevas vías de intervención eficaz mediante terapias dirigidas a los cilios para su tratamiento", añadió Alachkar.
Vestigios de nuestro pasado
Hace más de un siglo, las primeras investigaciones consideraban que este tipo de estructuras eran vestigiales. Hoy se reconoce que muchos cilios primarios forman parte de un sistema central de señalización que mantiene al organismo adaptándose y respondiendo adecuadamente.
Según explican los científicos, los cilios sobresalen de la superficie de las células cerebrales como antenas y funcionan como un centro de señalización que detecta y transmite señales para generar las reacciones adecuadas.
El experimento
Para examinar su función fisiológica, los investigadores eliminaron los cilios del cuerpo estriado de ratones utilizando tecnología de manipulación genética condicional. Aunque los ratones aún podían mantener recuerdos a largo plazo y habilidades motoras habituales o ya aprendidas, se observaron varios efectos negativos tras la eliminación de los cilios.
Entre otros, los roedores resultaron incapaces de aprender nuevas tareas motoras y mostraron un comportamiento motor repetitivo, así como retrasos notables en la toma de decisiones.
"El rendimiento satisfactorio de la memoria de trabajo, la atención, la toma de decisiones y la función ejecutiva requiere un juicio temporal exacto y preciso, normalmente de entre un milisegundo y un minuto", afirma Alachkar.
"Cuando esa capacidad se deteriora, significa perder la capacidad de ajustar rápidamente el comportamiento en respuesta a cambios en los estímulos externos y no poder mantener respuestas motoras apropiadas y orientadas a objetivos. Nuestro trabajo en curso se dirige a comprender los mecanismos por los que los cilios regulan la percepción del tiempo y a desarrollar terapias específicas para mejorar los déficits de comportamiento".