Descubren el complejo mecanismo cerebral que regula a la lengua y la quijada.
Aunque puede parecer que comer, dormir y respirar son actividades que realizamos automáticamente y que forman parte de los instintos básicos, masticar requiere una compleja interacción entre la lengua y la quijada. Para masticar debemos poner la comida entre la lengua y los dientes y mover la mandíbula para moler el alimento. Si este acto no es bien coordinado, nos mordemos, pero cómo hacemos para ¿no mordernos al masticar?.
Investigadores de la Universidad Duke utilizaron una sofisticada técnica en ratones para crear el mapa del circuito cerebral subyacente que realiza la tarea. Este estudio, que aparecerá en julio en eLife, podría dar una visión sobre una variedad de comportamientos humanos, por ejemplo, la sonrisas, las vocalizaciones o porque los dietes chocan mientras se duerme.
La masticación es una actividad que se puede controlar conscientemente, pero si se deja de prestar atención, las neuronas - interconectadas - en el cerebro lo hacen por ti. Estábamos interesados en comprender el funcionamiento de esto y el primer paso era averiguar donde residen estas neuronas", dijo Edward Stanek IV, autor principal del estudio y estudiante de posgrado en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke en un comunicado que la casa de estudios publica.
Intentos anteriores de mapear esta actividad han producido una panorama incompleto de este centro de control. Los investigadores saben que el movimiento de los músculos de la mandíbula y la lengua se rigen por las neuronas llamadas motorasy que éstas son controladas por otro conjunto de neuronas llamadas neuronas premotoras. Sin embargo, la naturaleza exacta de estas conexiones no se ha definido aún.
El Dr. Fan Wang, profesor asociado de neurobiología y miembro del Instituto Duke de Ciencias del Cerebro y autor principal del estudio, ha estado cartografiando los circuitos neuronales en roedores durante muchos años. Bajo su guía, Stanek utilizó una forma del virus de la rabia para rastrear el origen de los movimientos de la masticación. El virus de la rabia funciona de forma natural, saltando de neurona a neurona hasta haber infectado todo el cerebro de su víctima.
Para este estudio, Stanek usó una versión genéticamente modificada del virus de la rabia que sólo podía brincar de los músculos de las motoneuronas y regresar nuevamente a las neuronas premotoras. De igual modo, el virus también contenía un marcador fluorescente verde o rojo, que permitió a los investigadores saber donde se ubicaba.
Stanek inyectó estos virus fluorescentes en el músculo geniogloso de la lengua y en el músculo masetero que se encargada de cerrar la mandíbula. El investigadore encontró que un grupo de neuronas premotoras se conectan simultáneamente con las neuronas motoras, las cuales regulan la apertura de la quijada y provocan la retracción de la lengua. Los resultados sugieren un método simple para coordinar el movimiento de la lengua y la mandíbula que normalmente mantiene a salvo de las lesiones en la boca.
El uso de neuronas premotoras compartidas en el control de múltiples músculos puede ser una característica general del sistema motor. Para otros estudios sobre el resto del cerebro es importante tener en cuenta que las neuronas individuales pueden tener efectos en múltiples áreas del cerebro", comentó Stanek.
Los científicos desean utilizar esta técnica para ubicar otras áreas en los cerebros de los ratones y así poder mapear los circuitos cerebrales. No obstante, primero planean centrarse en las conexiones que llevan a cabo las neuronas premotoras y motoras.
Esto es sólo un pequeño paso en la comprensión del control de los movimientos de la boca y el rostro. Sólo nos concentramos en dos músculos, y hay por lo menos otros 10 músculos activos durante la masticación, el acto de beber y el habla. Todavía hay un montón de trabajo que hacer sobre ellos, y sólo entonces podemos obtener una imagen completa de cómo todos estos sistemas funcionan como una unidad para coordinar este comportamiento", aseguró Stanek.
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