El núcleo supraquiasmático, o SCN, se considera el «reloj maestro» del cuerpo humano. Comprender el SCN es clave para desvelar los secretos del reloj interno del cuerpo.
El núcleo supraquiasmático es la fuente de nuestros ritmos biológicos innatos y coordina diversos procesos fisiológicos con los niveles ambientales de luz y oscuridad. A pesar de su importancia, hasta ahora se sabía poco sobre cómo recibe y sintetiza la información esta zona del cerebro. Sin embargo, los científicos están empezando a comprender mejor el funcionamiento de nuestros relojes internos gracias a un nuevo estudio en el que se ha utilizado una neurotoxina de una fuente sorprendente: el pez globo.
La sincronización del cerebro
Cuando las retinas perciben la luz, transmiten información a los centros visuales del cerebro. Sin embargo, también envían mensajes a una zona del hipotálamo llamada núcleo supraquiasmático. Situada justo encima del quiasma óptico, esta pequeña sección del hipotálamo está emparejada (una a cada lado) y tiene forma de ala. Como la mayoría de las zonas del cerebro, el SCN está repleto de neuronas. Estas neuronas reciben señales de los ojos, las procesan y envían señales que mantienen el cerebro y el cuerpo funcionando al mismo ritmo.
El núcleo supraquiasmático está íntimamente implicado en la producción y liberación de hormonas, el ciclo sueño-vigilia, la regulación de la temperatura y otras muchas tareas fisiológicas importantes. Cuando esta zona se ve comprometida, como ocurre en los trastornos cerebrales degenerativos como la enfermedad de Alzheimer, el resultado es una alteración del ritmo circadiano y la consiguiente pérdida de los patrones normales de sueño.
El SCN y sus relojes internos
Desgraciadamente, ha sido difícil determinar con exactitud cómo funciona el SCN porque su complejo funcionamiento está relacionado con varias actividades diferentes. Cada célula de esta zona del cerebro genera su propio ritmo con cada «tic-tac» del reloj interno del cuerpo. Denominados «microrritmos», se suman para controlar el ritmo biológico de diversas maneras. En ausencia de luz, la glándula pineal es inducida a producir melatonina, mientras que en presencia de luz, el cerebro induce a las glándulas suprarrenales a producir cortisol. Estas hormonas también interactúan con el metabolismo, permitiendo al cuerpo coordinar las actividades con la vigilia y el sueño. El constante ajetreo del SCN dificulta la medición de la actividad debido al «ruido» constante.
El pez globo y la actividad cerebral
Para aislar la actividad del núcleo supraquiasmático, los científicos utilizaron una neurotoxina del pez globo para detener la comunicación hacia y desde la región. Esta toxina bloquea los canales de sodio de los axones nerviosos, lo que les impide enviar mensajes a otras zonas del cerebro. Cuando se bloqueó la entrada y salida del SCN, la actividad oscilatoria en forma de pulso de esta zona del cerebro se volvió caótica e impredecible. Cuando se eliminó la neurotoxina, el núcleo supraquiasmático volvió a oscilar siguiendo un patrón predecible. Parece que las neuronas del centro del órgano marcan el ritmo, enviando mensajes de forma pautada a las neuronas que las rodean y, en menor medida, a otras más lejanas.
¿Qué significa esto para la futura investigación en cronobiología? Ahora que los científicos comprenden el modo en que están conectadas las neuronas del SCN, podrán averiguar más sobre cómo esta enigmática parte del hipotálamo gobierna gran parte de nuestra fisiología. Esta comprensión, a su vez, puede conducir a mejores tratamientos para las personas que sufren trastornos del ritmo circadiano y otros trastornos afectados por esta pequeña sección del cerebro.
