Desarrollo funcional del sistema córticoestriatal: rol de las vías dopaminérgicas

Los ganglios de la base (GB) son núcleos subcorticales involucrados en el control voluntario del movimiento y en procesos mnésicos, atencionales y motivacionales. En los animales adultos, la actividad de estos núcleos depende fuertemente de la dopamina, que regula el flujo de información cortical hacia el estriado, que es el núcleo de "entrada" de los GB. Sin embargo, el conocimiento de la maduración funcional de estos circuitos en el pasaje de la infancia a la adultez y si las vías dopaminérgicas ejercen un rol sobre este proceso, es escaso. Algunas alteraciones conductuales de condiciones neuropsiquiátricas asociadas al desarrollo, como el síndrome de Gilles de la Tourette, el Déficit de Atención con Hiperactividad (ADHD) o el Trastorno Obsesivo Compulsivo, han sido explicadas por alteraciones de la función dopaminérgica y de los circuitros frontoestriatales. Por lo tanto resulta de interés comprender los procesos madurativos normales y patológicos de estos circuitos en relación a las vías dopaminérgicas. La hipótesis general en la que se enmarca esta tesis es que los circuitos córticoestriatales son inmaduros al momento del nacimiento y que durante la infancia y adolescencia ocurren cambios sustanciales en el conexionado anatómico y funcional que les confieren las características del sistema adulto. En estos procesos madurativos la dopamina jugaría un papel central y la conectividad adquirida durante el desarrollo y moldeada por la experiencia condicionaría las conductas mediadas por los GB. Un corolario de esta hipótesis es que alteraciones postnatales que afecten la conectividad córticoestriatal podrían ser el sustrato de alteraciones conductuales asociadas a patologías de los GB que podrían manifestarse en distintas etapas de la vida. Para evalular esta hipótesis trabajamos con un modelo animal de lesión de neuronas dopaminérgicas neonatal y estudiamos las propiedades electrofisiológicas del sistema córticoestriatal en el pasaje de la infancia hacia la adultez. Los resultados obtenidos indican que, comparado con los ratones juveniles, en los ratones adultos la densidad de neuronas estriatales espontáneamente activas decae, la conectividad funcional córticoestriatal aumenta, la probabilidad de respuesta estriatal a estímulos focales en la corteza disminuye y la capacidad de sufrir depresión sináptica córticoestriatal disminuye. Encontramos que algunos de estos procesos madurativos parecen ser facilitados por las vías dopaminérgicas (densidad de sitios activos y resistencia a la LTD), mientras que otros, en apariencia, maduran normalmente en los ratones con lesión neonatal. Estos resultados apoyan la hipótesis de trabajo y sugieren que perturbaciones sobre la neurotransmisión dopaminérgica en etapas tempranas del desarrollo pueden producir efectos duraderos sobre algunas capacidades de los circuitos córticoestriatales mientras que otras pueden madurar gracias a mecanismos compensatorios.