Un treball recent, difós a la revista " Fluids and Barriers of the CNS", demostra que l'espai que envolta els neurones participa de forma activa en la comunicació cerebral i no actua només com un element passiu, tal com s'assumia fins ara.
La investigació, de caràcter internacional i encapçalada per un científic del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC), conclou que la geometria i la disposició del denominat espai extracel·lular condicionen de manera directa la transmissió dels senyals químics entre neurones.
En la comunicació neuronal, una neurona allibera neurotransmissors que han de desplaçar-se per aquest espai fins a assolir la seva diana. Tradicionalment es considerava que aquest entorn era únicament un canal de trànsit. No obstant això, el treball posa de manifest que aquest espai pot facilitar o entorpir el desplaçament dels neurotransmissors, modulant així la velocitat i la precisió amb què es produeix l'intercanvi d'informació.
Els autors han comprovat que aquest efecte varia segons el tipus de sinapsi, és a dir, el punt de contacte entre neurones. En les sinapsis excitadores, associades a l'activació de l'activitat neuronal i a funcions com l'aprenentatge i la memòria, la configuració de l'entorn afavoreix l'eliminació ràpida del neurotransmissor. D'aquesta manera s'eviten interferències amb sinapsis veïnes i es garanteix que cada connexió operi de forma independent i precisa.
Per contra, en les sinapsis inhibidores, que contribueixen a frenar i ajustar l'activitat del sistema nerviós, l'entorn promou la difusió lateral del neurotransmissor. Aquest fenomen reforça un senyal de fons que ajuda a sostenir l'equilibri de l'activitat cerebral i prevé episodis de sobreexcitació.
Els investigadors assenyalen que aquests resultats obren noves perspectives per entendre com funciona el cervell i com factors com l'envelliment, els traumatismes o diferents patologies neurològiques poden alterar la comunicació entre neurones. En aquesta línia, l'estudi insisteix en la necessitat de concebre el cervell com un sistema global en el qual, a més de les neurones, l'entorn en què es comuniquen exerceix un paper clau.
Per assolir aquestes conclusions, l'equip va combinar tècniques de microscòpia d'altíssima resolució, capaces d'observar el teixit cerebral a escales extremadament petites, amb models computacionals que reprodueixen el moviment de les molècules en un cervell real.
"Els resultats mostren que l'espai entre neurones no és només un buit, sinó una part activa del sistema", ha explicat Jan Tonnesen, investigador del CSIC a l'Institut Biofísica (IBF-CSIC-UPF) i líder de l'estudi. Per la seva banda, la investigadora Laura Giménez, coautora de la investigació, afegeix que "la pròpia estructura del cervell contribueix a que els senyals es transmetin de forma més eficient".