Las neuronas se comunican entre sí a través de impulsos eléctricos, que son producidos por canales que controlan el flujo de iones, como el potasio y el sodio. En un nuevo y sorprendente hallazgo, neurocientíficos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, mostraron que las neuronas humanas tienen un número mucho menor de estos canales de lo esperado, en comparación con las de otros mamíferos, publicó Nature.
Los investigadores plantean la hipótesis de que esta reducción de la densidad de los canales puede haber ayudado al cerebro humano a evolucionar para funcionar de forma más eficiente, permitiéndole desviar recursos a otros procesos que consumen mucha energía y que son necesarios para realizar tareas cognitivas complejas.
“Si el cerebro puede ahorrar energía reduciendo la densidad de los canales iónicos, puede gastar esa energía en otros procesos neuronales o de circuito”, explicó Mark Harnett, profesor asociado de ciencias cerebrales y cognitivas, del Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT y autor principal del estudio.
Harnett y sus colegas analizaron las neuronas de 10 mamíferos diferentes, el estudio electrofisiológico más extenso de este tipo, e identificaron un “plan de construcción” que es válido para todas las especies que examinaron, excepto los humanos. Descubrieron que, a medida que aumenta el tamaño de las neuronas, también se incrementa la densidad de los canales que se encuentran en ellas.
Sin embargo, las neuronas humanas resultaron ser una sorprendente excepción a esta regla. “Estudios comparativos anteriores determinaron que el cerebro humano está construido como el de otros mamíferos, por lo que nos sorprendió hallar pruebas contundentes de que las neuronas humanas son especiales”, afirmó Lou Beaulieu-Laroche, antiguo estudiante de posgrado del MIT y otro de los autores del estudio.
Las neuronas del cerebro de los mamíferos pueden recibir señales eléctricas de miles de otras células, y esa entrada determina si dispararán o no un impulso eléctrico llamado potencial de acción. En 2018, Harnett y Beaulieu-Laroche descubrieron que las humanas y las de las ratas difieren en algunas de sus propiedades eléctricas, principalmente en partes llamadas dendritas, antenas en forma de árbol que reciben y procesan la entrada de otras células.
Uno de los hallazgos de ese estudio fue que las neuronas humanas tenían menor densidad de canales iónicos que las de las ratas.
En su nuevo estudio, Harnett y Beaulieu-Laroche compararon las neuronas de 10 especies: musarañas etruscas (uno de los mamíferos más pequeños conocidos), jerbos, ratones, ratas, cobayas, hurones, conejos, titíes y macacos, así como células humanas extraídas de pacientes con epilepsia. Esta variedad permitió a los investigadores abarcar una gama de grosores corticales y tamaños de neuronas en todo el reino de los mamíferos.
Descubrieron que en casi todas, la densidad de los canales iónicos aumentaba a medida que se incrementaba el tamaño de las neuronas. La única excepción fueron en las humanas, que tenían una densidad de canales iónicos mucho menor de lo esperado.
Fuente: EP