¿Qué nos hace humanos? La conciencia, nuestra percepción del tiempo, la personalidad… Hay muchas opciones que podrían definirnos como humanos, pero la realidad es que nuestro entendimiento del tiempo es una clave muy importante de ello. La humanidad se ha definido a sí misma gracias a su relación con el tiempo, así que es imposible ignorarlo.
No obstante, esto no nos explica exactamente cómo es que somos capaces de percibir el tiempo. Para explicar esto, investigadores de la Universidad de California en Irvine han descubierto que la eliminación de los cilios de la región estriada del cerebro altera la percepción del tiempo y el juicio, indicando que tienen un papel crucial que desempeñar en la manera en que percibimos el tiempo, algo así como un reloj interno.
Los cilios en la percepción del tiempo
Gracias a esas estructuras parecidas a pelos o antenas que se ubican en la parte exterior de diferentes células de nuestro organismo; como en nuestro cerebro o el epitelio pulmonar (incluso también en la lamina interior de los conductos por los que conducidos el aire al respirar) es que podemos realmente percibir el tiempo.
¿Cómo funciona?
Los cilios en el cuerpo estriado del circuito cerebral funcionan para precisar e integrar la nueva información sensorial del entorno a través de nuestros sentidos y ayudan a coordinar la secuencia temporal de las respuestas motoras de nuestro cuerpo, esenciales para controlar las funciones ejecutivas de movimiento, como la coordinación de las extremidades, el aprendizaje, la planificación, la toma de decisiones y la atención, procesos esenciales del reloj central.
Estos sobresalen de la superficie de las celular cerebrales como antenas y funcionan como un centro de señalización que detecta y transmite señales para generar las reacciones adecuadas. En el estudio publicado en Molecular Neurobiology, se ha revelado por primera vez la importancia del papel que estos cilios llevan a cabo en la disfunción dependiente del tiempo.
Lo que comúnmente sucede en algunos trastornos mentales y neumológicos es el gran deterioro de estos cilios y por tanto, el deterioro en la capacidad de los pacientes para adaptarse a las variaciones del entorno y calcular con precisión el momento y la finalización de las acciones voluntarias.
Sin cilios ¿qué sucede?
Los investigadores eliminaron los cilios del cuerpo estriado de ratones mediante una tecnología de manipulación genética condicional para examinar su función fisiológica. Una vez eliminados los cilios, los ratones no fueron capaces de aprender nuevas tareas motoras, mostraron un comportamiento motor repetitivo y presentaron retrasos en la toma de decisiones.
Así mismo, también presentaban deficiencias en el recuerdo rápido de información sobre su ubicación y orientación en el espacio y en su capacidad para filtrar información sensorial ambiental irrelevante. Sin embargo, sí mantuvieron habilidades motoras y memorias a largo plazo habituales o que ya habían aprendido con anterioridad.
El desempeño exitoso de la memoria de trabajo, la atención, la toma de decisiones y la función ejecutiva requiere un juicio de tiempo exacto y preciso. Cuando esta capacidad se deteriora, implica perder la capacidad de ajustar rápidamente el comportamiento en respuesta a cambios en los estímulos externos y no poder mantener respuestas motoras apropiadas y orientadas a objetivos.
“Nuestros hallazgos pueden revolucionar nuestra comprensión de las funciones cerebrales y los trastornos mentales en el contexto de la tarea crítica realizada por estos orgánicos previamente no apreciados en la función de reloj central en el cerebro”, dijo Amal Alachkar, autor del estudio y profesor en el Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la UCI.
Este trabajo ha tratado de comprender los mecanismos por los que los cilios regulan la percepción del tiempo y desarrollar terapias especificas para mejorar los déficits de comportamiento. “Estos resultados pueden abrir nuevas vías de intervención eficaz mediante terapias dirigidas a los cilios para el tratamiento”, dijo Alachkar.
Alhassen, W., Alhassen, S., Chen, J., Monfared, R., Alachkar, A. Cilia in the Striatum Mediate Timing-Dependent Functions. Molecular Neurobiology 2108,312 (2022) DOI
