DGIST (Presidente Lee Kanwu) El profesor Li Kuang del Departamento de Ciencias del Cerebro y su equipo han descubierto un nuevo vínculo entre la señalización neuronal en el cerebro y la señalización de dopamina en el cuerpo estriado. El cerebro humano requiere un procesamiento rápido de señales neuronales en menos de un segundo. Se sabe que la dopamina tiene el mayor efecto sobre las señales de los nervios craneales, pero la “tecnología de monitoreo de señales cerebrales múltiples basada en chips neuronales ópticos” recientemente desarrollada por el equipo de investigación muestra que los cambios en las señales de dopamina dentro del rango fisiológico pueden afectar las señales de los nervios craneales. Procesando.
La dopamina es un neuromodulador químico que juega un papel importante en el aprendizaje, la motivación, la motivación y la toma de decisiones. Se ha relacionado con muchas enfermedades, incluida la enfermedad de Parkinson, la adicción y la depresión. Para analizar la relevancia de la señalización de la dopamina para el procesamiento de señales neuronales del cerebro y enfermedades relacionadas, el profesor Li Kuang y su equipo del DGIST se asociaron con el equipo del profesor Mismanidis en UCLA para desarrollar una “tecnología de monitoreo de señales cerebrales múltiples basada en un chip neuronal óptico”. Desarrollado. Esta tecnología puede registrar simultáneamente señales eléctricas y químicas de los nervios craneales y confirmó que la señalización de dopamina en el cuerpo estriado manipulado artificialmente produce potenciales de acción.(1) Cambios en las neuronas. Los resultados fueron validados mediante aprendizaje automático.
El equipo utilizó la optogenética para observar simultáneamente la dopamina y la actividad neuronal en el “estriado ventral”, controlando la actividad de las neuronas de dopamina. En primer lugar, cuando no se liberó dopamina durante el procesamiento de señales neuronales en el cerebro, no se encontraron anomalías en la actividad neuronal, y cuando la dopamina se liberó dentro de rangos fisiológicos normales (por ejemplo, durante la alimentación, solo se observaron cambios pequeños o inconsistentes en la actividad neuronal). Sin embargo, cuando se liberó artificialmente dopamina cinco veces más que el rango fisiológico normal, se observó un efecto significativo en el procesamiento de señales neuronales en el cerebro. Esto sugiere que otros factores pueden ser más importantes que la señalización de dopamina en el cerebro para ciertos procesos de señalización neuronal, contrariamente a las teorías actuales.
“Este estudio muestra por primera vez que las señales de dopamina provenientes de las recompensas alimentarias desempeñan un papel modesto en la configuración rápida de la actividad neuronal en el cuerpo estriado. Esto sugiere que en una escala de tiempo inferior a un segundo, la actividad neuronal en el cuerpo estriado depende más bien de otros estímulos externos. que la dopamina”, afirmó el profesor Li Kuang de la DGIST. “Realizaremos estudios de seguimiento para dilucidar la fisiología sutil de la dopamina a lo largo del tiempo, incluida su contribución a largo plazo”.
Los resultados se publicaron en línea. Neurociencia de la naturaleza En julio.
Nota:
(1) Potencial de acción: actividad eléctrica no polarizante en la que el potencial de membrana de una célula nerviosa aumenta rápidamente y luego disminuye. La unidad más pequeña de actividad nerviosa cerebral. Los neurocientíficos utilizan el término “pico”.
