La orientación de los circuitos tálamicos rescata los déficits motores y del estado de ánimo en ratones con EP

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Neurociencia de los sistemas
• Neurobiología

Sus antecedentes:

• La enfermedad de Parkinson (EP) presenta déficits motores como bradicinesia, temblor y rigidez.
• Los pacientes con EP también presentan trastornos del aprendizaje motor y síntomas no motores, incluida la depresión.
• Los circuitos neuronales subyacentes a estos diversos síntomas de EP siguen siendo poco conocidos, con estrategias terapéuticas limitadas para los déficits de aprendizaje no motor y motor.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de las distintas subpoblaciones talamicas parafasculares (PF) en la mediación de los síntomas motores y no motores de la enfermedad de Parkinson.
• Identificar los circuitos talamicos PF específicos que se proyectan hacia el putamen caudado (CPu), el núcleo subtalamico (STN) y el núcleo accumbens (NAc).
• Explorar objetivos terapéuticos potenciales dentro del circuito talamico PF para el tratamiento de la EP.

Principales métodos:

• Utilizó la quimiogenética y la optogenética para manipular subpoblaciones talamicas específicas de PF y sus proyecciones.
• Investigó los efectos de la manipulación del circuito en la locomoción, el aprendizaje motor y los comportamientos similares a la depresión en un modelo de ratón agudo de EP.
• Se examinó el papel de los receptores nicotínicos de acetilcolina en la modulación de los circuitos PF para el rescate de los síntomas.

Principales resultados:

• Se han identificado distintas subpoblaciones talamicas de PF que se proyectan hacia CPu, STN y NAc.
• Los circuitos PF→CPu y PF→STN fueron críticos para la locomoción y el aprendizaje motor, respectivamente.
• La inhibición del circuito PF→NAc indujo estados similares a la depresión, que fueron rescatados mediante la activación de las neuronas PF que proyectan NAc.
• La manipulación quimiogenética de las neuronas PF que proyectan CPu restauró la locomoción, mientras que la potenciación optogenética de las sinapsis PF→STN mejoró el aprendizaje motor.
• Se encontró que los receptores nicotínicos de acetilcolina modulan los circuitos PF, rescatando varios fenotipos de EP.

Conclusiones:

• Distintos circuitos talamicos PF regulan diferencialmente las funciones motoras y no motoras relevantes para la enfermedad de Parkinson.
• Dirigirse a los circuitos PF→CPu, PF→STN y PF→NAc presenta una estrategia prometedora para mejorar los déficits motores, los trastornos del aprendizaje motor y la depresión en la EP.
• La modulación de los circuitos talamicos PF, potencialmente a través de los receptores nicotínicos de acetilcolina, ofrece una nueva vía terapéutica para el tratamiento integral de la EP.