Las neuronas del hipocampo responden a la actividad cerebral con hipoxia funcional

La actividad física y el desafío cognitivo son métodos establecidos no invasivos para inducir la activación cerebral integral y, por lo tanto, mejorar la función cerebral global, incluido el estado de ánimo y el bienestar emocional en sujetos sanos y en pacientes. Sin embargo, los mecanismos que subyacen a esta observación clínica y experimental y la herramienta terapéutica ampliamente explotada aún son muy oscuros.

Aquí mostramos en el cerebro que la hipoxia fisiológica (endógena) es probablemente un mecanismo principal respectivo, que regula la plasticidad del hipocampo a través de la expresión genética adaptativa.

Un enfoque transgénico refinado en ratones, que utiliza el dominio de degradación dependiente de oxígeno (ODD) de HIF-1α fusionado con la recombinasa CreERT2, nos permite demostrar células hipóxicas en el cerebro en funcionamiento bajo normoxia y desafío cognitivo motor, y mapearlas espacialmente con luz. -microscopia de hoja, todo en comparación con la hipoxia inspiratoria como fuerte control positivo.

Divulgamos que un desafío motor-cognitivo complejo causa hipoxia en esencialmente todas las áreas del cerebro, con neuronas hipóxicas particularmente abundantes en el hipocampo. Estos datos sugieren un modelo intrigante de neuroplasticidad, en el que una actividad neuronal asociada a una tarea específica desencadena una hipoxia leve como una respuesta local específica de neurona, así como una respuesta de todo el cerebro, que comprende neuronas activadas indirectamente y células no neuronales.

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