Investigadores del Instituto Salk en La Jolla (Estados Unidos) han descubierto que una clase de neuronas de la médula espinal, conocidas como neuronas V3, que ayudan a coordinar los movimientos entre el lado izquierdo y derecho del organismo cuando se camina.

El descubrimiento, que se publica en la revista Neuron, es esencial para comprender el circuito neuronal que coordina los movimientos al caminar, uno de los principales obstáculos para desarrollar nuevos tratamientos para las lesiones de la médula espinal.

Según explica Martyn Goulding, director del estudio, "en el caso de las lesiones de la médula espinal cervical, la red espinal que dirige los miembros y permite caminar sigue estando ahí pero no recibe entradas de activación apropiadas desde el cerebro". Goulding apunta que el hecho de que las neuronas V3 sean importantes para la producción de un ritmo locomotor firme las convierte en buenas candidatas para las intervenciones terapéuticas después de las lesiones de médula espinal.

Las neuronas V3 también se denominan interneuronas, que transmiten señales de las células nerviosas de la médula espinal a las neuronas motoras, lo que hace que los músculos se contraigan. Las interneuronas espinales forman redes complejas, conocidas como generadores de patrones centrales (GPC), que funcionan como centros de comando y de control local para los movimientos rítmicos, que se encuentran en el centro de toda la capacidad de locomoción.

En anteriores estudios los investigadores descubrieron que otro tipo de neuronas, las neuronas V1, controlan la velocidad del ritmo motor y que por ello establecen el paso al que caminan los animales. Un segundo tipo de neuronas llamadas V0 gobiernan el patrón alternante de izquierda-derecha necesario para mantenerse en pie.

En su estudio actual, los científicos utilizaron un modelo con sus neuronas V3 desactivadas y revelar así su función. Realizaron experimentos electrofisiológicos en médulas espinales aisladas y descubrieron que sin el funcionamiento de las neuronas V3, la duración de las descargas de las neuronas motoras individuales comenzaban a fluctuar en gran medida. "En vez de un patrón alternante estable descubrimos oscilaciones irregulares entre el lado izquierdo y derecho", señala Ying Zhang, investigadora principal del trabajo.
Según los investigadores, el estudio permitirá aclarar el mapa de las neuronas que contribuyen a los generadores de patrones centrales (GPC) y pensar así como manipularlos con propósitos terapéuticos.

La actividad de las neuronas motoras determina cuánto se contraen los músculos y durante cuánto tiempo por lo que los investigadores querían saber cómo este patrón de actividad irregular de las neuronas motoras influye sobre la forma de andar. Para ello, desactivaron de forma temporal las neuronas V3 en un modelo animal adulto, haciendo caminar a cada individuo sobre una pasarela de plexiglás.

Los sujetos seguían alternando los pasos con los miembros izquierdo y derecho pero la longitud de los pasos variaba de forma muy marcada, lo que hacía difícil caminar con un ritmo suave.