Las neuronas, las unidades fundamentales del sistema nervioso, son células altamente adaptables que pueden cambiar su estructura y función en respuesta a su entorno. Este fenómeno, conocido como plasticidad neuronal, es crucial para el aprendizaje, la memoria y otros procesos cognitivos. Si bien es bien sabido que las neuronas se ven afectadas por señales eléctricas y químicas, una nueva investigación sugiere que las fuerzas mecánicas también desempeñan un papel vital en la configuración del comportamiento neuronal.

En un estudio publicado en la revista "Neuron", un equipo de biólogos de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), dirigido por la Dra. Catherine Dulac, investigó el papel de las fuerzas mecánicas en la configuración de la función neuronal. Se centraron en un tipo específico de neurona en el cerebro del ratón llamada célula mitral, que es responsable de procesar la información olfativa.

Utilizando una combinación de técnicas de imagen avanzadas y ensayos biofísicos, los investigadores descubrieron que la rigidez de la matriz extracelular (MEC), el andamio 3D que rodea y sostiene las células, influye en el comportamiento de las células mitrales. Cuando la MEC era más rígida, las células mitrales tenían una mayor excitabilidad y formaban más sinapsis, las uniones donde las neuronas se comunican entre sí. Por el contrario, cuando la ECM era más blanda, las células mitrales tenían una excitabilidad disminuida y formaban menos sinapsis.

Los investigadores también descubrieron que la rigidez de la ECM afecta directamente la actividad de una vía molecular clave llamada vía RhoA, que regula la forma, la motilidad y la adhesión de las células. Modulando la rigidez de la MEC, los investigadores pudieron controlar la activación de la vía RhoA y así manipular la función de las células mitrales.

Estos hallazgos sugieren que las fuerzas mecánicas desempeñan un papel importante en la configuración del comportamiento neuronal y la formación de circuitos en el cerebro. Al comprender cómo las fuerzas mecánicas influyen en la función neuronal, los científicos pueden obtener nuevos conocimientos sobre el desarrollo y el tratamiento de trastornos neurológicos como el trastorno del espectro autista y la esquizofrenia, que se caracterizan por una conectividad y función neuronal anormales.

Además de proporcionar una nueva perspectiva sobre la plasticidad neuronal, este estudio también destaca la importancia de la investigación interdisciplinaria. Combinando técnicas de biología, física e ingeniería, los investigadores pudieron descubrir una capa oculta de complejidad en la función neuronal que anteriormente se había pasado por alto. Es probable que esta convergencia de disciplinas impulse avances futuros en nuestra comprensión del cerebro y sus trastornos.