Descubierto que el intestino se comunica con todo el cerebro a través de neuronas que se retrocruzan

¿Conoces ese sentimiento en tu barriga? Pensamos en ello como una intuición innata que chispea profundamente en el vientre y ayuda a guiar nuestras acciones, si lo dejamos. También es una metáfora de lo que los científicos llaman el "eje intestino-cerebro", una realidad biológica en la cual el intestino y sus habitantes microbianos envían señales al cerebro, y viceversa. No es una sorpresa que el cerebro responda a las señales en el intestino, iniciando funciones motoras involucradas con la digestión. Dirigidos por el tronco encefálico, este tipo de acciones biológicas básicas son en gran medida automáticas. Pero, ¿qué pasaría si el cerebro superior, el pensamiento y los centros emocionales, también estuvieran influenciados por señales en el intestino? Una nueva investigación de la Universidad de Illinois en ratas muestra que todo el cerebro responde al intestino, específicamente al intestino delgado, a través de conexiones neuronales.

Para mapear las conexiones, los investigadores insertaron virus que se unían a las neuronas en el intestino delgado de las ratas y rastrearon los virus a medida que se movían de una neurona a otra a lo largo del nervio vago y los nervios espinales y en todo el cerebro. La idea era que el movimiento del virus imitaba el movimiento de señales normales a través de las neuronas desde el intestino hasta el cerebro y viceversa.

"Vimos muchas conexiones en las regiones del tronco encefálico y del cerebro posterior. Sabíamos que estas regiones están involucradas en la detección y el control de los órganos del cuerpo, por lo que no hubo grandes sorpresas allí. Pero las cosas se volvieron más interesantes a medida que los virus avanzaban más en partes del cerebro que generalmente se consideran centros emocionales o centros de aprendizaje, lugares cognitivos. Tienen todas estas funciones multifacéticas. Por lo tanto, pensar en cómo la información del intestino delgado podría empujar un poco esos procesos es realmente genial ", dice Coltan Parker, estudiante de doctorado en el Programa de Neurociencia en Illinois y autor principal de un estudio publicado en la revista Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical.

El estudio representa el primer mapa completo de conexiones neuronales entre el intestino delgado, lo que Parker y sus coautores llaman una parte "poco amada" del sistema digestivo, y todo el cerebro. La participación de los centros cognitivos y emocionales insinúa cómo el cerebro pensante a veces anula nuestra sensación de estar lleno, proporciona una base para explorar las relaciones entre la depresión y los problemas digestivos, y más.

"Ahora en realidad estamos encontrando la neuroanatomía que podría estar involucrada en esa 'sensación en el intestino'", dice Megan Dailey, coautora del estudio y administradora del programa en la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de Illinois.

Además de mostrar cuán extensas son las conexiones entre el intestino delgado y el cerebro, el estudio descubrió una característica raramente documentada de las neuronas mismas.

Los científicos han asumido durante mucho tiempo que las sensaciones del intestino, o de cualquier parte del cuerpo, viajan al cerebro a lo largo de un conjunto de neuronas (las neuronas sensoriales), con instrucciones del cerebro que viajan de regreso a lo largo de un conjunto separado de neuronas (las neuronas motoras). Pero en su estudio de mapeo, los investigadores de Illinois descubrieron que algunas de las neuronas, aproximadamente la mitad, transmitían señales sensoriales y motoras. Eran capaces de hablar en la misma neurona.

"Desde la corteza hasta el tronco encefálico, en casi todas las regiones que investigamos, hubo una superposición del 50% de las señales sensoriales-motoras. Fue en todo el cerebro, de manera consistente", dice la coautora del estudio Elizabeth Davis. Davis se graduó en 2018 del Programa de Neurociencia de Illinois y actualmente está estudiando como becario postdoctoral en la Universidad del Sur de California.

El mismo patrón, el 50% de las neuronas que tienen capacidades de señalización sensorial y motora, solo se había demostrado una vez más, en un estudio que mapeó las conexiones neuronales entre el tejido adiposo y el cerebro. Los investigadores señalan que una nueva evidencia del mismo patrón de diafonía podría sugerir una arquitectura general de redes neuronales entre el cuerpo y el cerebro.

"Este estudio muestra que los bucles de retroalimentación sensoriomotora son abundantes en todos los niveles del cerebro. Hasta ahora, realmente no se sabía cómo la información en el intestino delgado, sobre nutrientes o cualquier otra cosa, puede llegar al cerebro y afectar a procesos cognitivo-emocionales, y luego cómo esos procesos pueden regresar y afectar el intestino ", dice Parker. "Con más investigación, finalmente podemos comenzar a entender cómo el hambre nos hace 'tener hambre' o cómo un día estresante se convierte en un intestino irritable".

Fuente de la noticia: University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences. "Gut communicates with the entire brain through cross-talking neurons." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 April 2020.