La investigadora Guillermina López Bendito, del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Migue Hernández (UMH) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha obtenido 2,5 millones de euros del programa de excelencia Advanced Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC) para desarrollar el proyecto “SpontSense. Patrones de actividad espontánea en el ensamblaje y recableado de circuitos sensoriales funcionales”.
El objetivo de esta investigación es comprender los principios del desarrollo de los circuitos sensoriales y arrojar luz sobre la posibilidad de reparación del cerebro (plasticidad) ante defectos sensoriales.
Según la investigadora, este proyecto no solo es importante para comprender cómo se perciben los objetos a través del tacto, de la vista o del oído, sino también para identificar posibles ventanas de vulnerabilidad, en las que fallos en los programas de especialización de los sistemas sensoriales contribuyan a enfermedades del neurodesarrollo que correlacionan con un mal procesamiento sensorial.
Esta financiación, incluida dentro del pilar de Excelencia del programa de investigación e innovación Horizonte 2030, permitirá a la investigadora y su equipo desarrollar a lo largo de cinco años un amplio y creativo programa de investigación para “determinar el papel de los patrones de actividad espontánea del cerebro en la adquisición de identidad de las cortezas sensoriales y la plasticidad a largo plazo”.
Esta línea de investigación se fundamenta en tecnología novedosa generada por el laboratorio de López Bendito, ubicado en el campus de San Juan de Alicante de la UMH, con la que se puede estimular las vías sensoriales en el embrión de ratón y registrar la actividad en las cortezas cerebrales prenatales e inmaduras.
Mediante esta tecnología, el grupo descubrió que el sentido del tacto se activa en el cerebro antes de nacer gracias a la actividad espontánea del tálamo, que actúa como un simulador de sensaciones que pone a punto este sentido.
Ahora, Guillermina López Bendito quiere averiguar cómo los circuitos sensoriales en desarrollo adquieren su identidad en una modalidad sensorial concreta y si esta identidad aparece desde el principio o la adquieren más tarde. En este proceso se van a centrar en la función de la actividad espontánea: actividad neuronal independiente de estimulación externa.
Parten de la hipótesis de que los diferentes territorios sensoriales corticales exhiben patrones únicos de actividad espontánea que interactúan con programas genéticos específicos para delimitar funcionalmente las áreas del cerebro asociadas a cada uno de los sentidos.
“Lo que queremos saber es si los sistemas sensoriales se generan ya especificados, o especializados, a su modalidad sensorial (tacto, oído o vista) o si la especialización la adquieren durante la vida posnatal”, aclara López Bendito. “Esta cuestión no solo es importante para comprender cómo percibimos los objetos a través del tacto, cómo vemos, o cómo oímos, sino también para poder identificar posibles ventanas de vulnerabilidad, en las que fallos en estos programas de especialización de los sistemas sensoriales contribuyan a enfermedades del neurodesarrollo, como autismo, dislexia, epilepsia o esquizofrenia, que correlacionan con un mal procesamiento sensorial”, explica la investigadora.
Hasta ahora no se había podido responder a esa pregunta de la especialización de los sistemas sensoriales porque no se había generado la metodología necesaria para detectarla en modelos animales durante el desarrollo embrionario, que es cuando se están formando los sistemas sensoriales. “La propuesta de este nuevo proyecto se inicia una vez generada en nuestro laboratorio esta tecnología que nos permite, en un embrión, estimular los sistemas sensoriales; por ejemplo, el sistema táctil en los roedores, que son los bigotes”, resalta López Bendito.
La neurocientífica añade que, ahora que tienen las herramientas necesarias para capturar esa actividad espontánea, que cree que es uno de los factores estrella en la especificación o especialización de los sistemas sensoriales, se propone estudiar tres cuestiones clave: “Primero, identificar esos patrones de actividad espontánea y los mecanismos genéticos que interactúan con ellos; segundo, averiguar cómo esos patrones y esos mecanismos genéticos interactúan para la segregación o especificación de cada sistema sensorial; y, tercero, cambiar esos patrones y ver qué impacto tienen en el comportamiento sensorial del individuo adulto”.
Con este, son tres proyectos consecutivos financiados por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) a López Bendito. Los dos anteriores, en 2010, de 1,5 millones de euros (RECORTHA), y en 2012, de 2 millones de euros para el Proyecto Sensorthalamus.
