Subtipos estrechamente relacionados de neuronas liberadoras de dopamina podrían desempeñar funciones completamente separadas en el procesamiento de la información sensorial, dependiendo de su estructura física.
Una nueva investigación del Instituto de Psiquiatría, Psicología y Neurociencia (IoPPN) del King’s College London ha descubierto que las variaciones en la estructura física de las neuronas podrían tener un impacto significativo en el papel que desempeñan al procesar la información sensorial.
El estudio identificó dos subtipos diferentes de interneuronas en el bulbo olfatorio, la primera estructura cerebral que procesa la información sobre el olor. Uno de estos subtipos se encontró comunicando de una manera muy inusual, liberando señales desde una parte de la neurona que normalmente se asocia con la recepción de señales.
Publicada en eLife, la investigación examinó los bulbos olfatorios de cerebros de ratón para evaluar la estructura de diferentes subtipos de neuronas que producen y liberan el químico dopamina. Es el primer estudio que proporciona evidencia anatómica y fisiológica de que distintos subtipos de neuronas dopaminérgicas en el bulbo transmiten señales de maneras fundamentalmente diferentes, basándose en la forma y estructura de la célula.
La mayoría de las neuronas envían sus señales liberando neurotransmisores químicos a través de prolongaciones delgadas y alargadas de la célula llamadas axones. En la visión clásica, las neuronas también reciben señales de otras neuronas a través de otros tipos de prolongaciones ramificadas similares a árboles, conocidas como dendritas. Esta distinción en el papel desempeñado por estas diferentes estructuras forma la base de cómo se cree que funcionan las neuronas. Sin embargo, este nuevo estudio proporciona evidencia de que estas estructuras en la neurona podrían no siempre comportarse de esta manera.
Los investigadores encontraron que las neuronas dentro del bulbo olfatorio pueden separarse en dos subtipos distintos, caracterizados de forma clara por cómo transmiten y reciben señales.
Un tipo de interneurona dopaminérgica en el bulbo olfatorio no poseía un axón en absoluto, sino que liberaba señales de neurotransmisores desde sus dendritas, normalmente la parte de entrada, no de salida, de la célula. Estas células se denominan ‘neuronas anaxónicas’.
Estas inusuales neuronas anaxónicas actuaban localmente dentro del bulbo olfatorio y eran capaces de auto-inhibirse, lo que significa que pueden reducir sus propios niveles de actividad.
El estudio fue el primero en demostrar que un subtipo separado de neuronas en el bulbo olfatorio que tienen axones, conocidas como «neuronas dopaminérgicas con axón», no liberan señales desde sus dendritas y no pueden auto-inhibirse. Estas neuronas siguieron el modelo clásico de cómo las neuronas se envían señales entre sí, con los sitios de liberación contenidos casi por completo dentro del axón. Estos axones viajan largas distancias a través del bulbo olfatorio en lugar de influir en la actividad eléctrica de su propia célula a través de la auto-inhibición, como lo hacen las neuronas anaxónicas.
Nuestros hallazgos respaldan que los dos subgrupos dopaminérgicos desempeñan funciones fundamentalmente diferentes en el bulbo olfatorio. Mientras que las neuronas sin axón actúan localmente, moldeando el procesamiento de las señales de olor dentro de estructuras esféricas específicas del cerebro, las células con axón actúan a larga distancia, coordinando la actividad entre estas estructuras esféricas y potencialmente mejorando el contraste entre olores distintos. A pesar de que ambas liberan dopamina y están ubicadas en el lóbulo olfatorio, nuestros hallazgos sugieren que estas neuronas contribuyen al procesamiento del olfato de maneras notablemente diferentes.
Dra. Ana Dorrego-Rivas, Investigadora Postdoctoral, King’s College London
El profesor Matthew Grubb, profesor de neurociencia en el IoPPN del King’s y autor principal del estudio, dijo: «El sistema olfatorio es extraño y maravilloso, por lo que fue una gran sorpresa encontrar algunas células allí que se comportan como ‘neuronas estándar’. Va a ser divertido intentar averiguar cómo estas células anormalmente normales contribuyen a la percepción de los estímulos del olfato».
Fuente:
Referencia del diario:
Dorrego-Rivas, A., et al. (2025). Strikingly different neurotransmitter release strategies in dopaminergic subclasses. eLife. DOI:10.7554/elife.105271.2. https://elifesciences.org/articles/105271.
