Investigadores del Instituto Cajal-CSIC, liderados por la doctora Marta Navarrete, han desarrollado una innovadora técnica llamada AstroLight que permite manipular astrocitos, células clave en el cerebro. Este avance, basado en la optogenética, ha revelado que los astrocitos se agrupan en subgrupos especializados que son esenciales para el aprendizaje y la recompensa. El estudio, realizado en ratones, mostró cómo estos grupos de astrocitos influyen en el comportamiento relacionado con recompensas. Esta investigación abre nuevas posibilidades para abordar trastornos del sistema de recompensa, como la adicción.
Investigadores del Instituto Cajal-CSIC, bajo la dirección de la doctora Marta Navarrete, han logrado un avance significativo en el entendimiento de los astrocitos, células que desempeñan un papel crucial en la función cerebral. Utilizando una técnica innovadora denominada AstroLight, basada en la optogenética, el equipo ha podido marcar y manipular estos astrocitos, revelando que forman subgrupos especializados esenciales para procesos como el aprendizaje y la recompensa.
Este hallazgo podría tener implicaciones importantes para investigar y tratar trastornos relacionados con el sistema de recompensa, como la adicción. La doctora Navarrete explica que “los ensambles de astrocitos son grupos activos que desempeñan un papel clave en la regulación de la conducta”, destacando su colaboración con las neuronas en la codificación e integración de comportamientos complejos.
El estudio se llevó a cabo en ratones, centrándose en los astrocitos del Núcleo accumbens (NAc), una región fundamental para el sistema de recompensa. Este núcleo es responsable de integrar información cognitiva y emocional, influyendo así en los comportamientos guiados por recompensas o aversiones. Los astrocitos son las células gliales más abundantes del cerebro y se comunican bidireccionalmente con las neuronas, estableciendo hasta dos millones de conexiones.
Durante el experimento, los investigadores entrenaron a los ratones para asociar una señal luminosa con una recompensa: una solución dulce de sacarosa. A través de AstroLight, lograron marcar únicamente los astrocitos activos durante momentos específicos del aprendizaje, permitiendo manipular su actividad y analizar su influencia en el proceso de aprendizaje.
AstroLight combina tres vectores virales para identificar astrocitos activos mediante aumentos del ion calcio y posteriormente activar o desactivar proteínas específicas. Gracias a esta técnica, se observó que los astrocitos se reclutan progresivamente durante el aprendizaje, formando lo que han denominado “astroengramas”. Manipulando estos grupos celulares, los investigadores notaron cambios significativos en el comportamiento de los ratones respecto a su motivación hacia las recompensas.
“Esto demuestra que ese subconjunto específico de astrocitos es crucial para aprender que una señal en el entorno predice una recompensa”, explican Cristina Martín Monteagudo y Javier Sánchez Romero, coautores del trabajo. Por lo tanto, este estudio no solo resalta la importancia de los astrocitos, sino también cómo su actividad puede influir directamente en el comportamiento.
A pesar de ser fundamentales para la función cerebral, los astrocitos habían sido tradicionalmente eclipsados por el enfoque hacia las neuronas. Sin embargo, investigaciones recientes están comenzando a revelar su papel clave en el procesamiento de información. La doctora Navarrete señala que “hemos desarrollado AstroLight para demostrar que existen astrocitos especializados encargados de conductas específicas”. Este avance podría transformar nuestra comprensión sobre cómo funcionan estos grupos celulares junto con las neuronas.
La investigación concluye subrayando que AstroLight es una herramienta capaz de manipular astrocitos según su actividad, proporcionando evidencia del papel funcional de conjuntos específicos en la codificación de asociaciones entre señales y recompensas. Este descubrimiento abre nuevas vías para abordar trastornos relacionados con el sistema de recompensa y destaca la relevancia crítica de los astrocitos en el funcionamiento cerebral.
Han desarrollado una técnica basada en la optogenética, denominada AstroLight, que permite marcar y manipular astrocitos.
Los astrocitos son células dinámicas que juegan un papel fundamental en la función cerebral, participando en la comunicación bidireccional con las neuronas y regulando la conducta.
Descubrieron que los astrocitos se agrupan de acuerdo con las funciones que desempeñan en un determinado proceso, lo que indica que no tienen una función homogénea.
El estudio se centró en los astrocitos del Núcleo accumbens (NAc), una estructura vital en el sistema de recompensa.
Manipulando los astrocitos, los investigadores observaron un cambio significativo en el comportamiento de los ratones, modulando su motivación hacia la recompensa.
Esta investigación abre nuevas formas de abordar trastornos relacionados con el sistema de recompensa, como la adicción, subrayando la importancia de los astrocitos en el funcionamiento del cerebro.