Un equipo de investigación dirigido por el Prof. HU Li en el Instituto de Psicología de la Academia China de Ciencias, ha revelado que las interneuronas de parvalbúmina (PV) en la corteza somatosensorial primaria (S1) codifican preferentemente la intensidad del dolor e impulsan las oscilaciones gamma evocadas por nociceptivos (GBO).
Publicado hoy en línea en Neuron, el estudio llena un vacío de larga data en la comprensión de los orígenes de los GBO evocados por nocicepción y su relación selectiva con el procesamiento del dolor en diferentes especies.
El dolor es una fuente importante de sufrimiento humano, lo que genera costos económicos que ascienden a cientos de miles de millones de dólares al año. La evaluación precisa y el tratamiento eficaz del dolor son fundamentales pero desafiantes debido a la naturaleza inherentemente subjetiva del dolor. Como resultado, los investigadores han realizado intensos esfuerzos para identificar biomarcadores neuronales selectivos para la percepción del dolor.
Estudios previos han establecido que los GBO evocados nociceptivamente codifican fielmente el dolor y los comportamientos relacionados con el dolor tanto en humanos como en animales, lo que sugiere su potencial como biomarcadores neuronales.
Sin embargo, los mecanismos neuronales subyacentes a los GBO siguen siendo poco comprendidos, lo que limita su uso en aplicaciones clínicas.
Para abordar este problema, el profesor HU y sus colegas llevaron a cabo una serie de experimentos entre especies. Los experimentos incluyeron estímulos sensoriales tanto nociceptivos como nociceptivos, una variedad de técnicas de registro neuronal (EEG de alta densidad en humanos; y sondas de silicio e imágenes de calcio en roedores) y métodos optogenéticos (tanto solos como simultáneos con electrofisiología en ratones).
Sus resultados confirmaron que los GBO en S1 codifican selectivamente la intensidad del dolor en humanos y están estrechamente relacionados con el aumento de la actividad de las interneuronas PV positivas en roedores. Las imágenes de calcio indicaron que las interneuronas PV, en lugar de las células piramidales, rastrean preferentemente la intensidad del dolor. Las manipulaciones optogenéticas de seguimiento demostraron que la activación o inhibición de las interneuronas PV podría alterar los GBO evocados por nociceptivos y los comportamientos relacionados con el dolor.
Al vincular la actividad de las interneuronas PV a nivel microscópico con las GBO a nivel mesoscópico, esta investigación establece firmemente las interneuronas PV en S1 como la base neuronal para el papel de las GBO en la codificación de la intensidad del dolor.
“Estos hallazgos no sólo son importantes para comprender la fisiología del procesamiento nociceptivo cortical, sino que también tienen implicaciones de gran alcance, ya que los GBO son cada vez más reconocidos como biomarcadores del dolor en la práctica clínica y en el desarrollo de fármacos”, afirmó el profesor HU Li, autor correspondiente del estudio.
-
El paper Neuronal mechanisms of nociceptive-evoked gamma-band oscillations in rodents, fue publicado hoy en Neuron. Autores: Lupeng Yue ∙ Chongyu Bao ∙ Libo Zhang ∙ Fengrui Zhang ∙ Wenqian Zhou ∙ Gian Domenico Iannetti & Li Hu.
-
El artículo How Does the Brain Encode Pain? Scientists Uncover Neuronal Mechanisms of Pain Intensity Encoding, editado por CHEN Na, fue publicado en la sección de noticias de la Academia China de Ciencias.