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En un artículo publicado en la revista eLife, el Dr Trigo, del Departamento de Neurofisiología Celular y Molecular del Instituto Clemente Estable y el Dr. Kawaguchi, de la Universidad de Kyoto, relatan cómo realizaron por primera vez registros simultáneos del cuerpo (soma) y la prolongación (el axón) de una neurona del cerebelo mediante pipetas de vidrio.

Las neuronas son el componente principal del sistema nervioso. Reciben información de manera continua, la procesan para generar una respuesta acorde y se comunican con las células vecinas. Para poder cumplir con estas funciones, dependen de los tres "actores principales" que las conforman: las dendritas, que reciben la información de neuronas vecinas, el soma o cuerpo principal, que integra la información, y el axón, una prolongación de la célula —que en el ser humano puede medir desde una fracción de milímetro hasta un metro— que se encarga de generar y propagar una onda eléctrica.

Esta onda eléctrica, llamada potencial de acción, viaja hasta la sinapsis, el espacio físico donde se liberan unas sustancias que llevan mensajes químicos, llamadas neurotransmisores.

Un potencial de acción neuronal se comporta como una señal digital; puede asumir únicamente dos valores: 0 (el potencial de acción no está) o 1 (el potencial de acción está), de manera similar a como funcionan las computadoras. Hace algunos años se descubrió que los axones de las neuronas también permiten la propagación de una señal analógica, es decir una señal continua que varía a lo largo del tiempo y que puede asumir cualquier valor entre 0 y 1. Esta señal también se llama “sub-umbral” ya que no logra desencadenar un potencial de acción.

Los registros realizados por estos investigadores son muy complicados, ya que el axón de estas células en particular,  mide apenas una milésima de milímetro. En una de las fotos que adjuntamos se puede ver la pipeta de vidrio utilizada para registrar el axón, comparada con una hebra de media de nylon.

Mediante estos registros, los científicos demostraron que la presencia de estas señales analógicas (que se propagan a lo largo del axón desde las dendritas) puede influir en la cantidad de neurotransmisor liberado por un potencial de acción y que este efecto se produce por una modulación de la actividad de los canales de calcio, que constituyen el gatillo de la liberación del mensaje químico.

Hace décadas, sin contar con las técnicas de registro que existen en la actualidad, el Maestro Clemente Estable, fundador de Instituto que lleva su nombre, postuló que en las neuronas podría ocurrir un flujo de información bidireccional. 

La investigación de Trigo y Kawaguchi confirma que los axones son mucho más que transportadores de señales “todo o nada” (el potencial de acción) y que hay una compleja actividad “sub-umbral” en el interior de la neurona que modula la respuesta neurotransmisora.

La neurociencia avanza en la comprensión del cerebro y su funcionamiento, abriendo nuevos caminos para la investigación aplicada en salud y calidad de vida.

Este trabajo se comunicó en un paper publicado en el último número de la destacada revista eLife. Dicho artículo fue acompañado por una comunicación breve del grupo del Dr. Hallerman en Alemania que destaca la importancia del hallazgo (ver enlaces también al pie de esta nota).