En muchas noticias recientes sobre neurociencia aparece una técnica de observación del cerebro denominada resonancia magnética funcional (fMRI). Para muestra basta ojear los artículos con la etiqueta neurociencia de este blog. Aunque parezca increíble, no se conocía bien el fundamento fisiológico en el que se basa la técnica, por el que la actividad neuronal aumenta el flujo de sangre al cerebro. La fMRI usa precisamente el flujo de sangre en el cerebro para localizar las áreas del mismo donde hay actividad neuronal.
El Dr. Gabor Petzol de la Universidad de Harvard y su equipo acaban de publicar el mecanismo en el número de hoy de Neuron (de hecho, es la portada).
Aunque sólo representa el 5% de la masa corporal el cerebro humano consume el 20% del oxígeno transportado en la sangre. A diferencia del músculo y de otros tipos de tejido, el cerebro no tiene almacenes de energía internos, por lo que todas sus necesidades metabólicas deben satisfacerse mediante el continuo flujo de sangre.
El equipo de investigación observó en ratones que la asociación neurovascular (entre neuronas y vasos sanguíneos) se produce a través de unas células llamadas astrocitos (número 5 en la imagen; aparece conectado a una neurona y a un capilar sanguíneo), un subtipo de las células gliales. Modificando los niveles de calcio, los astrocitos pueden dilatar o contraer los vasos sanguíneos, dependiendo de si las células están recibiendo o no neurotransmisores.
Cuando una región del cerebro se activa, los neurotransmisores comienzan a ser emitidos por la red neuronal de ese área. El más común de estos neurotransmisores en el cerebro de los mamíferos, el glutamato, se libera en gran cantidad en las sinapsis y se une a los astrocitos así como a los receptores postsinápticos. Los investigadores encontraron que, cuando el glutamato se une a los astrocitos, se elevan los niveles de calcio intracelular en éstos, dilatando los capilares sanguíneos e incrementando, por tanto, el flujo de sangre a esa región del sistema nervioso.
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Esta es una más de las importantes tareas que llevan a cabo los astrocitos. Aparte de la que comentamos también sostienen, alimentan, limpian, protegen y reparan las neuronas.
El descubrimiento se realizó estudiando el bulbo olfatorio de ratones, por lo que ahora la investigación continúa para averiguar si el resto del cerebro funciona con el mismo mecanismo.
Original: http://www.neuron.org/content/article/abstract?uid=PIIS0896627308004030
¿Y si fuera al revés?
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