Un nuevo estudio realizado en ratones y ratas ha descubierto que restaurar ciertas señales en una región del cerebro que procesa los olores contrarrestaba la depresión, según publican los investigadores en la revista 'Neuron'.
Los resultados del estudio, dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York (Estados Unidos) y de la Universidad de Szeged (Hungría) giran en torno a las neuronas, que "disparan", o emiten señales eléctricas, para transmitir información.
En los últimos años, los investigadores han descubierto que la comunicación eficaz entre regiones cerebrales requiere que grupos de neuronas sincronicen sus patrones de actividad en periodos repetitivos (oscilaciones) de silencio conjunto seguidos de actividad conjunta. Uno de estos ritmos, denominado "gamma", se repite unas 30 veces o más en un segundo, y es un patrón temporal importante para la codificación de información compleja, incluidas potencialmente las emociones.
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Aunque sus causas siguen siendo poco conocidas, la depresión se refleja en los cambios de oscilación gamma, según estudios anteriores, como marcador electrofisiológico de la enfermedad en regiones cerebrales que gestionan el sentido del olfato, que también se han relacionado con las emociones. Estas regiones incluyen el bulbo olfatorio adyacente a la cavidad nasal, que se cree que es una fuente y "conductor" de oscilaciones gamma en todo el cerebro.
Para probar esta teoría, los autores del estudio actual desactivaron la función del bulbo mediante técnicas genéticas y de señalización celular, observaron un aumento relacionado de comportamientos similares a la depresión en los roedores del estudio y, a continuación, invirtieron estos comportamientos utilizando un dispositivo que potenciaba las señales gamma del cerebro a su ritmo natural.
"Nuestros experimentos revelaron un vínculo mecanicista entre la actividad gamma deficiente y el deterioro conductual en ratones y ratas modelos de depresión, con los cambios de señal en los sistemas olfativo y límbico conectado similares a los observados en pacientes deprimidos", explica el autor correspondiente del estudio Antal Berényi, profesor asistente adjunto en el Departamento de Neurociencia y Fisiología de NYU Langone Health.
"Este trabajo demuestra el poder de la gamificación como un enfoque potencial para contrarrestar la depresión y la ansiedad en los casos en que los medicamentos disponibles no son eficaces", subraya.
Según los investigadores, el trastorno depresivo mayor es una enfermedad psiquiátrica frecuente y grave que a menudo se resiste al tratamiento farmacológico. Su prevalencia ha aumentado drásticamente desde el inicio de la pandemia, con más de 53 millones de nuevos casos estimados.
Los cambios en la sincronización y la intensidad de las señales gamma, potencialmente causados por infecciones, traumatismos o fármacos, desde el bulbo olfatorio a otras regiones cerebrales del sistema límbico, como el córtex piriforme y el hipocampo, podrían alterar las emociones.
Sin embargo, el equipo de investigadores no está seguro de por qué. Según una teoría, la depresión no surge en el bulbo olfatorio, sino en los cambios de sus patrones gamma salientes hacia otros objetivos cerebrales.
La extirpación del bulbo representa un modelo animal antiguo para el estudio de la depresión mayor, pero el proceso causa daños estructurales que pueden nublar la visión de los investigadores sobre los mecanismos de la enfermedad.
Así pues, el actual equipo de investigación diseñó un método reversible para evitar el daño, empezando con una única cadena de ADN manipulada y encapsulada en un virus inofensivo, que al inyectarse en las neuronas de los bulbos olfativos de roedores hacía que las células construyeran determinados receptores proteínicos en sus superficies.
Esto permitió a los investigadores inyectar un fármaco en los roedores, que se extendió por todo el sistema, pero sólo apagó las neuronas del bulbo que habían sido diseñadas para tener los receptores sensibles al fármaco.
De este modo, los investigadores podían desconectar de forma selectiva y reversible la comunicación entre las regiones cerebrales asociadas al bulbo. Estas pruebas revelaron que la supresión crónica de las señales del bulbo olfatorio, incluidas las gamma, no sólo inducía comportamientos depresivos durante la intervención, sino durante días después.
Para demostrar el efecto de la pérdida de oscilación gamma en el bulbo olfatorio, el equipo utilizó varias pruebas estándar de depresión en roedores, incluidas medidas de la ansiedad que es uno de sus principales síntomas. Este campo reconoce que los modelos animales de afecciones psiquiátricas humanas serán limitados, por lo que utiliza una batería de pruebas para medir los comportamientos depresivos que han demostrado su utilidad a lo largo del tiempo.
En concreto, las pruebas analizaban cuánto tiempo pasaban los animales en un espacio abierto (una medida de la ansiedad), si dejaban de nadar antes cuando estaban sumergidos (mide la desesperación), si dejaban de beber agua azucarada (sentían menos placer por las cosas) y si se negaban a entrar en un laberinto (evitaban situaciones estresantes).
A continuación, los investigadores utilizaron un dispositivo hecho a medida que registraba las oscilaciones gamma naturales del bulbo olfatorio y enviaba esas señales al cerebro de los roedores en forma de estimulación eléctrica en bucle cerrado. El dispositivo podía suprimir las oscilaciones gamma en animales sanos o amplificarlas.
La supresión de las oscilaciones gamma en el lóbulo olfativo indujo comportamientos parecidos a la depresión en humanos. Además, la retroalimentación de una señal amplificada del bulbo olfatorio en el cerebro de ratas deprimidas restableció la función gamma normal en el sistema límbico y redujo los comportamientos depresivos en un 40 por ciento (casi hasta la normalidad).
"Nadie sabe aún cómo los patrones de disparo de las ondas gamma se convierten en emociones --reconoce el autor principal del estudio, el doctor György Buzsáki, catedrático Biggs del Departamento de Neurociencia y Fisiología de NYU Langone Health y miembro del profesorado de su Instituto de Neurociencia--. De cara al futuro trabajaremos para comprender mejor este vínculo en el bulbo, y en las regiones con las que se conecta, a medida que cambia el comportamiento".
