Envejecimiento y enriquecimiento ambiental: efectos sobre la conducta y mecanismos cerebrales

Abstract

En los últimos años ha crecido el interés sobre cómo el ambiente y nuestras experiencias pueden afectar a nuestro cerebro. Este interés se ha dado sobre todo en el campo del envejecimiento debido al hecho de que una vida mentalmente activa puede prevenir el deterioro cognitivo. Los mecanismos cerebrales que subyacen a los beneficios de una vida activa se han ido conociendo gracias a estudios con modelos animales expuestos a Enriquecimiento ambiental (EAM). El EAM es un paradigma experimental que consiste en modificar la condición de estabulación de los roedores, incluyendo factores como la exposición a la novedad o la estimulación física, social, sensorial y cognitiva. Con el fin de estudiar el efecto del EAM sobre la conducta y cognición en diferentes edades, ratas Wistar macho de 3 y 18 meses fueron estabuladas 3h/día durante 2 meses en EAM. Posteriormente, los niveles basales de ansiedad, como factor modulador del rendimiento cognitivo, y el aprendizaje de una prueba de memoria espacial fueron evaluados a través del laberinto elevado en cero y del laberinto radial acuático (4 brazos), respectivamente. En este último laberinto, los animales debían de aprender la localización de una plataforma oculta cuya posición fue constante a lo largo de todos los ensayos (6/día) y sesiones (4). Para ello, los roedores debían de utilizar una estrategia alocéntrica a través de pistas distales dispuestas en paneles. Finalizado el aprendizaje, los cerebros fueron procesados para analizar la actividad Citocromo c oxidasa (COx) de diferentes regiones cerebrales con el fin de determinar los cambios en el metabolismo oxidativo relacionados con la edad, el aprendizaje y el EAM. También se realizó el Análisis de Componentes Principales (ACP) con el objetivo de estudiar las redes funcionales que subyacían a cada condición experimental. Del mismo modo, analizamos el efecto modulador del EAM sobre la plasticidad astrocítica (número y morfología de astrocitos positivos a la proteína ácida fibrilar glial (GFAP)), los niveles de la proteína presináptica Sinapsina I y de receptores de glucocorticoides (RGs), altamente expresados en el hipocampo y encargados de inhibir al eje neuroendocrino. Nuestros resultados conductuales mostraron que el EAM fue capaz de reducir conductas de tipo ansioso tanto en ratas jóvenes como viejas cuando fueron expuestas a un ambiente nuevo y estresante. También, los grupos enriquecidos, independientemente de la edad, lograron un mejor rendimiento en el laberinto radial acuático. En cuanto a los resultados a nivel cerebral, el ACP reveló que la misma red metabólica funcional subyacía a ambos grupos de edad, pero el peso de las distintas regiones cerebrales en esta red fue ligeramente diferente según la edad y las condiciones de estabulación de los animales. Los análisis de la plasticidad astrocítica mostraron que las ratas viejas enriquecidas tenían un número superior de astrocitos positivos a la proteína GFAP en el Giro dentado dorsal (GD) y una mayor complejidad morfológica de estas células en CA1, CA3 y GD que aquellas estabuladas en condiciones estándar. Por último, el aprendizaje de una prueba de memoria espacial moduló de forma diferente el patrón de expresión de Sinapsina I y de los RGs en el hipocampo dorsal y ventral dependiendo de si los animales habían sido expuestos o no a EAM. Con todo ello, nuestros resultados parecen sugerir que el EAM es una intervención eficaz que mejora la memoria espacial y reduce conductas ansiosas a cualquier edad, incluso durante el envejecimiento. Estos efectos positivos parecen estar relacionados, en parte, con una serie de cambios en mecanismos neurobiológicos implicados en estas funciones.