Novedoso mecanismo para el control del acople funcional entre motoneuronas en patrones motores

MARIANO RODRIGUEZ; LIDIA SZCZUPAK

Huerta Grande, Córdoba, Argentina.

Taller; VIII Taller Argentino de Neurociencias; 2006

Taller Argentino de Neurociencias

La noción clásica sobre la estructura funcional del sistema motor se encuentra bajo revisión, trocando un modelo estrictamente jerárquico por otro basado en interacciones complejas entre los niveles superiores e inferiores. Numerosas evidencias indican que el sistema motor espinal participa activamente en diversos aspectos de la organización del movimiento, en lugar de ser un mero ejecutor. Por su complejidad, el esfuerzo para identificar y estudiar las interneuronas involucradas se encuentra con serios obstáculos en organismos superiores. En la sanguijuela, se ha descripto recientemente una red que regula el acople funcional entre motoneuronas (Rela & Szczupak, 2003). La estimulación de una motoneurona provoca una señal excitatoria en una segunda motoneurona eléctricamente acoplada. Además, esta última recibe de la primera una señal inhibitoria polisináptica, mediada por una neurona pasiva (neurona NS), que entra en conflicto con la señal excitatoria. La resolución del intríngulis depende del potencial de membrana de NS: estando despolarizada, la inhibición se encuentra lejos de su potencial de reversión y la excitación es cancelada; con NS hiperpolarizada, la inhibición pierde fuerza y el acople eléctrico entre las motoneuronas se manifiesta. En este trabajo mostramos que dicha red regula de manera asimétrica el acople entre dos motoneuronas cuyo nivel de actividad es relevante para la natación: la motoneurona L (excitadora de los músculos longitudinales en general) y la 3 (sólo activa los dorsales). El mecanismo de desacople funciona sólo en el sentido de 3 a L, acorde con el hecho de que en los comportamientos donde se activa L se activa también la motoneurona 3, mientras que en otros la motoneurona 3 se activa y L se inhibe. Más aún, el mecanismo actúa durante el patrón motor de la natación, disminuyendo la probabilidad de disparo de la motoneurona L, la cual debe permanecer inactiva para el desarrollo eficiente de este comportamiento. Así, esta novedosa interacción entre sinapsis químicas y eléctricas, una neurona premotora pasiva y las motoneuronas, agrega una posibilidad más al creciente cuerpo de conocimientos sobre la complejidad mecanística del sistema motor.