Neuromodulación Sináptica

Los neuromoduladores amplían las capacidades de las redes neuronales para procesar información y adaptar adecuadamente nuestras respuestas cognitivas y emocionales a un entorno en constante cambio. A pesar de su importante papel, los mecanismos moleculares que orquestan la función neuromoduladora en el sistema nervioso central (SNC) son mucho más desconocidos que los de la transmisión inhibitoria o excitatoria.

Nuestro laboratorio está interesado en comprender la función de los circuitos hipotalámicos, como principales reguladores de la neuromodulación en el SNC. En particular, nos centramos en los sistemas de la oxitocina (OXT) y la vasopresina (VSP), dos neuropéptidos implicados en numerosas funciones homeostáticas como la regulación del estrés y el equilibrio energético, así como en comportamientos complejos como la interacción social. Para ello hemos implementado novedosas técnicas de imagen (microscopía de lámina de luz) en combinación con ensayos conductuales y métodos electrofisiológicos para explorar las propiedades funcionales de estos circuitos, desde su desarrollo hasta su declive durante condiciones naturales y patológicas como los trastornos neurodegenerativos.

Actualmente trabajamos en tres líneas de investigación:

1. Liberación de neuropéptidos hipotalámicos. Empleamos técnicas de imagen celular para investigar los mecanismos que subyacen a la dinámica y liberación de vesículas que contienen neuropéptidos. Nuestros resultados indican que la exocitosis de OXT está regulada por moléculas SNARE específicas, lo que proporciona nuevas dianas para modular los niveles de OXT in vitro e in vivo.

2. Desarrollo, especificación y plasticidad de los circuitos hipotalámicos. Nuestro grupo emplea novedosas técnicas de clarificación cerebral como iDISCO+ y electrofisiología para examinar la especificación de los circuitos de OXT y VSP y las propiedades de plasticidad durante la edad adulta y el envejecimiento.

3. Impacto del envejecimiento natural y la neurodegeneración en el comportamiento social. La agitación y la ansiedad social son síntomas comunes de la enfermedad de Alzheimer, lo que indica potenciales alteraciones de los circuitos hipotalámicos implicados en el estrés y las respuestas sociales.

Siguiendo nuestro reciente trabajo (Portalés et al., 2023) estamos analizando cómo se ven afectados los circuitos hipotalámicos de OXT y VSP durante los procesos de envejecimiento natural y patológico (e.j: ansiedad social), y cómo estas alteraciones pueden repercutir en el comportamiento social de los sujetos de edad avanzada.