Un estudio evidencia que los sonidos influyen en el cerebro de los bebés mientras están en el útero

Científicos del Johns Hopkins Medicine han evidenciado, en un trabajo realizado en ratones y publicado en la revista Science Advances , que los sonidos influyen en el cerebro de los bebés mientras están en el útero.

«Como científicos, buscamos respuestas a preguntas básicas sobre cómo nos convertimos en quienes somos. Específicamente, estamos viendo cómo nuestro entorno sensorial nos da forma y qué tan temprano en el desarrollo fetal comienza a ocurrir, han señalado los expertos.

En el desarrollo, la sustancia blanca también contiene las llamadas neuronas de subplaca, algunas de las primeras en desarrollarse en el cerebro, aproximadamente a las 12 semanas de gestación en humanos y la segunda semana embrionaria en ratones.

Estas neuronas de la subplaca primordial eventualmente mueren durante el desarrollo en los mamíferos, incluidos los ratones. En los seres humanos, esto ocurre poco antes del nacimiento durante los primeros meses de vida, si bien antes de que mueran establecen conexiones entre una puerta de entrada clave en el cerebro para toda la información sensorial, el tálamo y las capas medias de la corteza.

En los adultos, las neuronas del tálamo se estiran y proyectan estructuras largas en forma de brazos llamadas axones a las capas medias de la corteza, si bien en el desarrollo fetal las neuronas de la subplaca se ubican entre el tálamo y la corteza, actuando como un puente. Al final de los axones hay un nexo de comunicación entre neuronas llamado sinapsis. Trabajando en hurones y ratones, los expertos mapearon previamente los circuitos de las neuronas de la subplaca.

Primero, los científicos usaron ratones modificados genéticamente que carecen de una proteína en las células ciliadas del oído interno. La proteína es integral para transformar el sonido en un pulso eléctrico que llega al cerebro; de ahí se traduce en nuestra percepción del sonido. Sin la proteína, el cerebro no recibe la señal.

En los ratones sordos de 1 semana de edad, los investigadores vieron entre un 25 por ciento y un 30 por ciento más de conexiones entre las neuronas de la subplaca y otras neuronas de la corteza, en comparación con los ratones de una semana de edad con audición normal y criados en un entorno normal. Esto sugiere que los sonidos pueden cambiar los circuitos cerebrales a una edad muy temprana.

Además, dicen los investigadores, estos cambios en las conexiones neuronales ocurrieron aproximadamente una semana antes de lo que normalmente se ve. Los científicos habían asumido anteriormente que la experiencia sensorial solo puede alterar los circuitos corticales después de que las neuronas en el tálamo se extienden y activan las capas medias de la corteza, que en los ratones es aproximadamente el momento en que se abren los canales auditivos (alrededor de 11 días).

«Cuando las neuronas se ven privadas de información, como el sonido, las neuronas buscan otras neuronas, posiblemente para compensar la falta de sonido. Esto está sucediendo una semana antes de lo que pensamos, y nos dice que la falta de sonido probablemente reorganice las conexiones en la corteza inmadura», han detallado los expertos.

De la misma manera que la falta de sonido influye en las conexiones cerebrales, los científicos pensaron que era posible que los sonidos adicionales también pudieran influir en las conexiones neuronales tempranas en ratones con audición normal.

Para probar esto, los científicos colocaron cachorros de ratón de 2 días con audición normal en un recinto silencioso con un altavoz que emite un pitido o en un recinto silencioso sin un altavoz. Los científicos encontraron que las crías de ratón en el recinto silencioso sin el pitido tenían conexiones más fuertes entre la subplaca y las neuronas corticales que en el recinto con el pitido.

Sin embargo, la diferencia entre los ratones alojados en recintos con pitidos y silenciosos no fue tan grande como entre los ratones sordos y los criados en un entorno sonoro normal. Estos ratones también tenían más diversidad entre los tipos de circuitos neuronales que se desarrollaron entre la subplaca y las neuronas corticales, en comparación con las crías de ratones con audición normal criadas en un recinto silencioso sin sonido.

Los ratones con audición normal criados en el recinto silencioso también tenían conectividad neuronal en las regiones de la subplaca y la corteza similar a la de los ratones sordos modificados genéticamente.»En estos ratones, vemos que la diferencia en la experiencia del sonido temprano deja un rastro en el cerebro, y que esta exposición al sonido puede ser importante para el desarrollo neurológico», han zanjado.