Una nueva investigación podría ayudar a explicar cómo se ve afectado el sentido del olfato en las personas con autismo

Una nueva investigación del Colegio de Medicina Osteopática del Instituto Tecnológico de Nueva York (NYITCOM) podría ayudar a explicar cómo se ve afectado el sentido del olfato en las personas con autismo.

Las personas con autismo tienen una “insistencia en la igualdad” y, a menudo, evitan los elementos desconocidos, incluidos los nuevos olores y alimentos, que pueden afectar su calidad de vida. Si bien muchos estudios se han centrado en las características conductuales del autismo, se necesita investigación adicional para ayudar a explicar sus aspectos sensoriales.

Ahora, un estudio dirigido por el Profesor Asistente de Ciencias Biomédicas del NYITCOM Gonzalo Otazu, Ph.D., publicado en la revista Comunicaciones de la naturalezaanaliza un modelo de ratón con autismo y reporta diferencias en los procesos neurológicos responsables del olfato.

El equipo entrenó a dos grupos de ratones, un grupo con una mutación en un gen relacionado con el autismo (ratones knockout CNTNAP2) y un grupo neurotípico, para reconocer olores familiares. Cuando identificaron con éxito el olor objetivo, los ratones fueron recompensados ​​con un sorbo de agua. Ambos grupos lograron identificar el objetivo. Luego, a los ratones se les asignó una tarea más desafiante: identificar los olores objetivo a medida que se introducían olores desconocidos en el fondo. Otazu, un ingeniero eléctrico, compara esta tarea con los captchas de Internet, que requieren que los humanos identifiquen visualmente letras y números colocados en un fondo ocupado u oscuro. Mientras que los ratones neurotípicos pudieron “filtrar” nuevos olores de fondo e identificar los olores objetivo, los ratones knockout para CNTNAP2 tuvieron dificultades para hacerlo.

Para comprender mejor dónde estaba ocurriendo el error de procesamiento en los cerebros de los ratones knockout para CNTNAP2, los investigadores visualizaron la actividad neuronal en la entrada del bulbo olfativo de cada animal, la parte del cerebro que inicialmente procesa el olor. Se utilizó una técnica de imagen llamada imagen óptica intrínseca para visualizar la actividad neuronal cerca de la superficie del bulbo olfativo. Aquí, las “señales de olor” se transmiten a otras partes del cerebro para su posterior procesamiento, lo que desempeña un papel clave en la forma en que el cerebro calcula el olor.

Sin embargo, las señales de entrada fueron muy similares entre los ratones knockout para CNTNAP2 y los ratones neurotípicos. Esto sugiere que el procesamiento del olor en el modelo de autismo se vio afectado en un paso posterior, después de que las señales se procesaron en la entrada del bulbo olfativo. Este hallazgo también se repitió cuando los investigadores realizaron “ingeniería inversa” de los procesos del cerebro para identificar olores objetivo en entornos desconocidos. Aprovechando el aprendizaje automático, una forma de inteligencia artificial que utiliza algoritmos para replicar los procesos del cerebro, el equipo aplicó las señales de entrada del bulbo olfativo a un algoritmo sofisticado que coincidía con el alto rendimiento de los ratones neurotípicos. Los ratones neurotípicos filtraron olores de fondo novedosos e identificaron objetivos, pero este procesamiento complejo se vio afectado en ratones knockout para CNTNAP2.

Especulamos que los bulbos olfativos en el modelo de autismo del ratón podrían verse abrumados más fácilmente al procesar nuevos olores de fondo. Estos hallazgos ilustran por qué son tan importantes más estudios relacionados con el aspecto sensorial del autismo. Al documentar los procesos neuronales en el modelo de autismo en ratones, nuestros hallazgos pueden ayudar a explicar el circuito cerebral de los humanos con autismo y, algún día, conducir a avances que mejoren la calidad de vida de estas personas”.

Gonzalo Otazu, Ph.D., Profesor Asistente de Ciencias Biomédicas de NYITCOM

Los otros investigadores del estudio incluyen al profesor asociado de NYITCOM, Raddy Ramos, Ph.D., así como a antiguos estudiantes de medicina y estudiantes de la Facultad de Artes y Ciencias del Instituto Tecnológico de Nueva York.