Investigadores del Instituto Cajal-CSIC, liderados por la doctora Marta Navarrete, han desarrollado AstroLight, una técnica optogenética que permite manipular astrocitos en el cerebro. Este avance revela que los astrocitos forman subgrupos especializados cruciales para el aprendizaje y la recompensa, lo que abre nuevas vías para abordar trastornos como la adicción. La investigación muestra cómo estos grupos de astrocitos influyen en el comportamiento, destacando su importancia en la función cerebral.
Investigadores del Instituto Cajal-CSIC, bajo la dirección de la doctora Marta Navarrete, han logrado un avance significativo en el estudio de las células cerebrales conocidas como astrocitos. Mediante una innovadora técnica optogenética denominada AstroLight, este equipo ha podido marcar y manipular estas células, que desempeñan un papel crucial en la función cerebral. Este descubrimiento revela que los astrocitos no solo son células pasivas, sino que forman subgrupos especializados esenciales para procesos como el aprendizaje y la recompensa.
La técnica AstroLight ha permitido a los investigadores demostrar, por primera vez, que los astrocitos se organizan en grupos según las funciones específicas que desempeñan en diversos procesos. Según Navarrete, “los ensambles de astrocitos son grupos activos que desempeñan un papel clave en la regulación de la conducta”. Esto sugiere que estos conjuntos colaboran con las neuronas para codificar e integrar comportamientos complejos, lo que es fundamental para entender los mecanismos detrás del comportamiento humano.
El estudio se llevó a cabo en ratones y se enfocó en los astrocitos del Núcleo accumbens (NAc), una región cerebral vital en el sistema de recompensa. Este núcleo es responsable de regular la selección de conductas al integrar información cognitiva y emocional, influyendo así en comportamientos guiados por recompensas o aversiones.
Los astrocitos son las células gliales más abundantes del cerebro y están involucrados en la comunicación bidireccional con las neuronas. Cada uno de estos astrocitos puede establecer hasta dos millones de conexiones neuronales. En esta investigación, se entrenó a los ratones para asociar una señal luminosa con una recompensa dulce, utilizando AstroLight para marcar únicamente aquellos astrocitos activos durante momentos específicos del proceso de aprendizaje.
A través de esta metodología, se demostró que los astrocitos se agrupan según su actividad, revelando su papel crítico dentro del Núcleo accumbens durante el aprendizaje y la recompensa. El estudio concluyó que solo un subconjunto específico de astrocitos se activa durante el proceso de aprendizaje, lo cual fue confirmado por Irene Serra, primera autora del trabajo.
AstroLight combina tres vectores virales para identificar primero a los astrocitos activos y luego activar o desactivar proteínas específicas. Esto permite realizar experimentos precisos sobre cómo estos grupos celulares afectan el comportamiento animal. Los investigadores observaron cómo estos astrocitos son reclutados progresivamente durante el aprendizaje, formando lo que han denominado astroengramas.
Esta investigación destaca que los astrocitos son elementos dinámicos esenciales para el funcionamiento cerebral, aunque tradicionalmente han sido eclipsados por el enfoque en las neuronas. La doctora Navarrete enfatiza la importancia de comprender cómo trabajan estos grupos especializados junto con las neuronas para descifrar mejor el comportamiento y el aprendizaje.
En conclusión, AstroLight representa una herramienta poderosa capaz de manipular astrocitos según su actividad, proporcionando evidencia sobre su función específica en la codificación de asociaciones entre señales y recompensas. Este hallazgo abre nuevas vías para abordar trastornos relacionados con el sistema de recompensa, como la adicción, subrayando así la relevancia crítica de los astrocitos en nuestra comprensión del cerebro.