Neurobiólogos UCLA identifican las células del cerebro que controlan la respiración

Por primera vez, los científicos de la UCLA han identificado el pequeño grupo de células cerebrales que se cree que se originan de respiración en los mamíferos. Se reporta en la edición de septiembre de la revista Nature Neuroscience, su descubrimiento podría conducir a los investigadores a nuevos enfoques para hacer frente a problemas de salud graves, como la apnea del sueño y el síndrome de muerte súbita del lactante.

En un estudio previo, el equipo de la UCLA había identificado una región específica del tejido cerebral llamado el Complejo preBotzinger como el puesto de mando para el control de la respiración en los mamíferos. Ahora, dentro de la región, que distinguen a un pequeño grupo de neuronas responsables de la emisión de los comandos que generan la respiración.

"La hipótesis de que si estas neuronas son importantes, algo insólito pasaría a respirar si los destruimos," dijo el Dr. Jack Feldman, Edith Agnes Ciruela profesor, UCLA silla neurobiología y el investigador principal. "Al final resultó que, estábamos en lo cierto."

El uso de un modelo de rata, el equipo de la UCLA se centró en los cerca de 600 neuronas - menos de una millonésima parte de un uno por ciento de las neuronas totales en el cerebro de una rata adulta. Los investigadores tiñeron un marcador único en superficies de las células para identificar y contar con ellos. Luego se administró una toxina que dirige el marcador a matar sólo estas células.

Los resultados demostraron notable en los animales que han perdido más del 80 por ciento de sus neuronas.

"Respiración Estas ratas disuelve a partir de un patrón rítmico regular en un patrón muy irregular de la frecuencia respiratoria y la profundidad", dijo el Dr. Paul Gray, neurobiólogo de la UCLA y autor principal. "Igualmente importante, los cerebros de las ratas dejaron de controlar las cantidades de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre - el punto central de la respiración", dijo.

Mientras que los resultados demuestran el papel necesario de estas neuronas en la respiración normal, los investigadores de la UCLA están igualmente entusiasmados por las implicaciones del estudio para el futuro.

"Nuestros hallazgos sugieren que estas neuronas pueden tener las causas subyacentes de los trastornos respiratorios y ofrecer un excelente objetivo para los medicamentos de tratamiento de estos trastornos", dijo Feldman.

Debido a que los cerebros de los mamíferos están organizados de manera similar, Feldman cree que la misma parte del cerebro humano es probable que controlan la respiración como la de las ratas.

El siguiente paso del equipo de la UCLA será localizar el mismo conjunto de neuronas en un tronco del encéfalo humano y luego comparar su fisiología y función de las neuronas de las personas con trastornos de la respiración. Si su hipótesis resulta correcta, Feldman puede encontrar un menor número o disfuncionales neuronas en los cerebros de las personas con trastornos de la respiración.