11 de agosto de 2022

DINÁMICA Y PLASTICIDAD DE LOS ENSAMBLES NEURONALES QUE CODIFICAN EL DOLOR EN LA CORTEZA CINGULADA ANTERIOR

Dr. FERNANDO KASANETZ. Investigador Adjunto – CONICET. Lugar de trabajo: Grupo de Neurociencias de Sistemas, IFIBIO Houssay - CONICET - UBA.

Información de la línea de investigación: https://ifibio-uba.conicet.gov.ar/

Resumen
La percepción del dolor es una experiencia sensorial y emocional multidimensional que surge de la actividad cerebral distribuida. Sin embargo, las regiones cerebrales involucradas no son específicas para el dolor. Por lo tanto, la forma en que la corteza distingue la nocicepción de otros estímulos sensoriales aversivos y destacados sigue siendo difícil de comprender. Combinando electrofisiología e imágenes de calcio in vivo con resolución celular en ratones, investigamos los principios de la codificación nociceptiva y sensorial en la corteza cingulata anterior, una región esencial para el procesamiento del dolor, y cómo esto se ve alterado en condiciones de dolor patológico.

Resultados discutidos
• La expresión de c-Fos aumenta en corteza cingulada anterior ventral (vACC) de ratones con dolor neuropático.
• Las neuronas vACC de capas profundas de animales con lesiones nerviosas tienen una tasa de disparo espontáneo significativamente más alta que los animales no lesionados.
• El dolor neuropático indujo una mayor actividad espontánea de las neuronas vACC que se distinguen por una descarga o disparo en ráfaga. Por lo tanto, lo que describiría mejor la actividad espontánea de las neuronas vACC en ratones CCI es la abundancia de neuronas de disparo en ráfaga altamente activas.
• El dolor neuropático se asoció con un aumento en la actividad de las neuronas vACC de las capas profundas, incluso en condiciones de impulso nociceptivo reducido. En particular, esto se debe a la aparición de una mayor población de neuronas altamente activas en modo ráfaga en ratones CCI.
• La mitad de las neuronas vACC de los animales no lesionados respondieron al estímulo nociceptivo. En cambio, la proporción de células activadas por estimulación eléctrica de la pata trasera, no cambió en los ratones lesionados.
• El patrón de actividad durante la fase de respuesta, en las neuronas de los ratones con dolor neuropático tienden a dispararse en ráfagas con más frecuencia que las células de los animales no lesionados.
• A nivel de una sola célula, la característica más destacada de las respuestas de vACC a la estimulación eléctrica de la pata trasera en el dolor neuropático es un cambio hacia la codificación de estímulos con picos de ráfagas.

Relevancia Patológica
Los resultados presentados aquí demuestran que el dolor neuropático induce un aumento en la actividad de las neuronas en las capas profundas del vACC asociado con un cambio en el patrón de codificación hacia disparos en ráfaga. Esto tiene implicaciones importantes para el procesamiento de la información nociceptiva en la corteza cingulata anterior y podría proporcionar un nuevo objetivo celular para nuevas estrategias de tratamiento para el dolor crónico.

Papers relevantes:

Kasanetz F, Nevian T. Increased burst coding in deep layers of the ventral anterior cingulate cortex during neuropathic pain. Sci Rep. 2021 Dec 20;11(1):24240.