Para poder transmitir y procesar la información, las neuronas necesitan contactar con las otras células del cerebro. Estas conexiones tan especializadas, conocidas como sinapsis neuronales, se producen a través de una serie de extensiones de las ramas de las dendritas. Como nos explica la investigadora del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC Marta Nieto, la ramificación de las neuronas y la formación adecuada y en la cantidad necesaria de las sinapsis “es esencial a la hora de establecer los circuitos neuronales correctos de los que dependen nuestras capacidades intelectuales”. De hecho, frecuentemente se relacionan con defectos cognitivos las alteraciones en las dendritas y en sus extensiones. A pesar de su importancia, a día de hoy apenas estamos empezando a comprender los complejos mecanismos por los que se forman tanto las dendritas como sus sinapsis.

Junto con sus compañeros del grupo dirigido por Marta Nieto, Beatriz Cubelos ha descubierto en un tipo importante de neuronas situadas en la corteza cerebral de los mamíferos la participación de los genes Cux1 y Cux2 en la regulación, tanto del número de sinapsis que se forman, como de la complejidad del árbol dendrítico.

Para llevar a cabo sus investigaciones tuvieron que generar un ratón que carecía del gen Cux2. De este modo, descubrieron en estos animales una merma en la función y en el número de sus sinapsis. Todo ello debido a las alteraciones que se producen en la estructura de sus dendritas. La propia Marta Nieto recalca que en las neuronas “existen una serie de factores de controlan la actividad de las sinapsis neuronales de un modo que no habíamos imaginado previamente”. De hecho, Cux1 y Cux2 pasan tras este trabajo a formar parte de la lista de genes que regulan la ramificación de las dendritas neuronales.

Además, los genes Cux también regulan la expresión de otros genes relacionados con defectos cognitivos. Dichos genes, se sabe ahora gracias a los experimentos de los investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, participan en la maduración de las sinapsis entre neuronas.

El hecho de que los científicos hayan visto con anterioridad alteraciones en la morfología de las dendritas en personas con retraso mental, hace aún más interesante que los ratones del grupo de Marta Nieto presenten defectos en su memoria. De esta manera, se confirma que la modulación de la plasticidad de las sinapsis es fundamental en los procesos cognitivos, resaltando así la importancia de las neuronas de las capas superficiales de nuestro cerebro en el aprendizaje y la memoria.