Un equipo de investigación dirigido por Kaang Bong-Kiun, director del Centro de Cognición y Socialidad del Instituto de Ciencias Básicas (IBS), y Ko Hyoung-Gon, profesor de la Facultad de Odontología de la Universidad Kyung Hee, ha descubierto los mecanismos neuronales subyacentes al procesamiento del dolor y la picazón en la corteza cingulada anterior (ACC).
por el Instituto de Ciencias Básicas
Este estudio, publicado en Nature Communications , proporciona nuevos conocimientos sobre cómo el cerebro distingue entre estas dos experiencias sensoriales distintas.
El dolor y la picazón son sensaciones desagradables, pero desencadenan respuestas diferentes: el dolor suele provocar la retirada, mientras que la picazón provoca el rascado. Hasta ahora, los científicos han luchado por comprender cómo el cerebro procesa estas sensaciones por separado, ya que comparten vías neuronales superpuestas desde la médula espinal hasta el cerebro.
Ambos estímulos se transmiten desde la médula espinal al tálamo y al tronco encefálico, y finalmente llegan a la corteza cerebral anterior (ACC). La ACC es una región cerebral clave que participa en diversas funciones, que van desde el procesamiento sensorial básico hasta la cognición de orden superior. Sin embargo, hasta ahora no se había logrado una comprensión completa de cómo un número limitado de neuronas dentro de la ACC ejecutan funciones tan diversas. Este estudio proporciona información fundamental sobre cómo las neuronas de la ACC procesan de manera selectiva la información sobre el dolor y el picor.
Al analizar los patrones de respuesta neuronal en el CCA a los estímulos de dolor y picazón, el equipo de investigación identificó dos poblaciones neuronales distintas:
- Neuronas no selectivas, que responden indiscriminadamente a estímulos de dolor y picazón.
- Neuronas específicas del estímulo, que se activaron selectivamente por estímulos de dolor o picazón.
Además, utilizando la técnica dual-eGRASP (un método avanzado de análisis sináptico desarrollado por el equipo de investigación de Kaang, Science, 2018), los investigadores descubrieron que las neuronas específicas de estímulos en la corteza cerebral anterior reciben entradas sinápticas distintas del tálamo mediodorsal (MD). Este hallazgo indica que el dolor y el picor son procesados por poblaciones neuronales independientes dentro de la corteza cerebral anterior, que reciben entradas sinápticas diferenciadas, lo que proporciona información fundamental sobre los mecanismos neuronales del procesamiento del dolor y el picor.
Para confirmar aún más el papel de estas neuronas, el equipo utilizó técnicas quimiogenéticas para desactivar selectivamente las neuronas específicas del dolor o las neuronas específicas del picor. Los resultados mostraron que la supresión de las neuronas del dolor reducía la percepción del dolor sin afectar al picor, y viceversa. Este descubrimiento sugiere que estas neuronas desempeñan un papel directo en la forma en que experimentamos el dolor y el picor.
Este estudio presenta un descubrimiento revolucionario: el papel de las neuronas de la corteza cerebral anterior en el procesamiento del dolor o la picazón está predeterminado. Es importante destacar que el estudio demuestra que las neuronas específicas del dolor y la picazón en la corteza cerebral anterior están emparejadas sinápticamente con las neuronas específicas del estímulo correspondientes en la corteza cerebral posterior, lo que establece circuitos neuronales independientes para el procesamiento del dolor y la picazón. Estos hallazgos desafían la suposición convencional de que las señales del dolor y la picazón siguen vías superpuestas y, en cambio, resaltan mecanismos neuronales distintos para cada sensación.
Dado que se sabe que el ACC media los aspectos afectivos del dolor y la picazón, este estudio sugiere que poblaciones neuronales separadas son responsables de codificar la experiencia subjetiva del dolor y la picazón. Basándose en estos hallazgos, el equipo de investigación pretende investigar más a fondo los complejos mecanismos de procesamiento sensorial del cerebro.
El autor correspondiente, Bong-Kiun, afirmó: «El ACC es una zona cerebral importante no solo para el almacenamiento de la memoria, sino también para el procesamiento de emociones de orden superior, como el dolor y el conflicto. A través de este estudio, hemos dado un paso más en la comprensión de la memoria emocional a nivel sináptico».
El coautor de correspondencia y primer autor Hyoung-Gon comentó: «Estoy particularmente interesado en cómo estos circuitos neuronales selectivos del dolor y la picazón cambian en condiciones patológicas. En el futuro, planeamos ampliar nuestra investigación para explorar las interacciones entre estos circuitos».
Más información: Hyoung-Gon Ko et al, Procesamiento de la información sobre el dolor y la picazón por neuronas específicas de cada modalidad en la corteza cingulada anterior en ratones, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57041-z . www.nature.com/articles/s41467-025-57041-z
