La microbiota regula la función neuronal y el aprendizaje de la extinción del miedo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Microbiología
• Ciencias del comportamiento

Sus antecedentes:

• Los organismos multicelulares albergan una microbiota compleja que influye en la fisiología y el comportamiento del huésped.
• Las alteraciones de la microbiota están relacionadas con trastornos neuropsiquiátricos, pero los mecanismos subyacentes no están claros.
• El aprendizaje de la extinción del miedo es un proceso cognitivo clave modulado por el comportamiento del huésped.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la microbiota en el aprendizaje de la extinción del miedo.
• Aclarar los mecanismos por los cuales la microbiota influye en la actividad neuronal y el comportamiento.
• Identificar señales derivadas de la microbiota críticas para el desarrollo y la función del cerebro.

Principales métodos:

• Manipulación de la microbiota en ratones adultos tratados con antibióticos y libres de gérmenes.
• Secuenciación de ARN de un solo núcleo de la corteza prefrontal medial.
• Imágenes transcraneales de dos fotones para evaluar la actividad neuronal y la remodelación de la columna dendrítica.
• Análisis metabólico para identificar los metabolitos microbianos clave.

Principales resultados:

• La manipulación de la microbiota en ratones adultos condujo a déficits significativos en el aprendizaje de la extinción del miedo.
• La expresión génica en la corteza prefrontal medial fue alterada en varios tipos de células.
• Los déficits se asociaron con una alteración de la remodelación de la columna dendrítica y una reducción de la actividad neuronal.
• Se identificó una ventana de desarrollo neonatal crítica para las señales derivadas de la microbiota.
• Cuatro metabolitos regulados a la baja en ratones libres de gérmenes se relacionaron con trastornos neuropsiquiátricos.

Conclusiones:

• Las señales derivadas de la microbiota son esenciales para el aprendizaje de la extinción del miedo durante el desarrollo posnatal temprano y la edad adulta.
• Los metabolitos microbianos pueden influir directamente en la función y el comportamiento del cerebro.
• Los hallazgos tienen implicaciones para comprender cómo la dieta, la infección y el estilo de vida afectan la salud cerebral y la susceptibilidad a los trastornos neuropsiquiátricos.