Diminutos orgánulos con forma de antena que alguna vez se pensó que eran vestigios de nuestro antiguo pasado parecen juegan un papel crucial en el seguimiento del tiempo, según un estudio reciente en ratones realizado por investigadores de la Universidad de California, Irvine (UCI), en los EE. UU.
Conocido como cilioslas proyecciones de microtúbulos se pueden encontrar en las ramas más complejas del árbol de la vida, incluso en muchas de nuestras propias células.
Donde a menudo tienen un papel en el movimiento, ya sea empujando las células o moviendo materiales cerca de su superficie, la mayoría en el cuerpo humano, descrito como cilios primarios, no tiene movilidad.
Investigaciones iniciales hace más de un siglo consideró que este tipo de estructuras eran vestigiales
Si bien varias funciones de los cilios primarios en la recepción y respuesta a la información sensorial ha sido establecidose sabe poco sobre cómo encajan estos orgánulos con las funciones cognitivas de orden superior que tienen lugar en el cerebro.
Parte del trabajo del área del cerebro conocida como cuerpo estriado es actuar como este reloj central, coordinando los movimientos motores, el aprendizaje, la planificación y la toma de decisiones. También es importante para gestionar la memoria de trabajo y mantener la atención.
Para su estudio, los investigadores utilizaron una técnica de manipulación de genes para eliminar los cilios del cuerpo estriado en ratones, lo que tuvo un efecto espectacular.
Si bien los ratones aún podían mantener la memoria a largo plazo y las habilidades motoras habituales o ya aprendidas, se observaron varios efectos negativos después de la eliminación de los cilios.
Los roedores demostraron ser incapaces de aprender nuevas tareas motoras y mostraron un comportamiento motor repetitivo, así como retrasos notables en la toma de decisiones. Su capacidad para recordar rápidamente información de ubicación y orientación, y su capacidad para filtrar información sensorial ambiental irrelevante, se vieron afectadas negativamente.
Se llevaron a cabo una variedad de pruebas y ejercicios con los ratones para llegar a estas conclusiones, incluyendo poner a los animales a través de laberintos y probar su capacidad para reconocer objetos y ubicaciones.
“El desempeño exitoso de la memoria de trabajo, la atención, la toma de decisiones y la función ejecutiva requiere un juicio de tiempo preciso y preciso, generalmente dentro de un milisegundo a un minuto”. dice UCI neurocientífico Amal Alachkar.
“Cuando esa capacidad se ve afectada, significa perder la capacidad de ajustar rápidamente el comportamiento en respuesta a los cambios en los estímulos externos y no poder mantener las respuestas motoras adecuadas y orientadas a objetivos”.
Está claro que todos los impactos de la eliminación de cilios tienen una característica compartida: la pérdida de la capacidad de cambiar rápidamente el comportamiento en respuesta a los cambios en el entorno en un marco de tiempo adecuado.
Aún no se conoce completamente cómo se relacionan los resultados de este estudio con los humanos, pero es probable que los cilios del cerebro humano funcionen de manera similar a los de los ratones. Los investigadores ya están trabajando en estudios de seguimiento para analizar más de cerca la relación entre los cilios y la percepción del tiempo.
El hallazgo no solo mejora nuestra comprensión de cómo percibimos el mundo, sino que también podría ayudarnos a solucionarlo en los casos en que nuestra visión del tiempo no funcione correctamente.
La percepción deteriorada del tiempo y un juicio erróneo del tiempo es una característica que se encuentra en numerosos trastornos mentales y neurológicos, como la esquizofrenia, la enfermedad de Parkinson, el síndrome de Tourette, el trastorno del espectro autista y enfermedad de Huntington.
“Nuestros resultados pueden abrir nuevas vías para una intervención eficaz a través de terapias dirigidas a los cilios para el tratamiento”. dice Alachkar.
“Nuestro trabajo en curso tiene como objetivo comprender los mecanismos por los cuales los cilios regulan la percepción del tiempo y desarrollar terapias dirigidas para mejorar los déficits de comportamiento”.
La investigación ha sido publicada en Neurobiología Molecular.