Dra. Jessica Verpeut
Translated by Eileen Collyer
Profesora Asistente, Universidad Estatal de Arizona
Postdoctorado, Universidad de Princeton
Doctorado en Endocrinología y Ciencias Animales, Universidad de Rutgers
Pregrado, Penn State
Fue el gusano del tabaco el que abrió el apetito por la investigación científica a la Dra. Jessica Verpeut. Como estudiante de pregrado interesada en la biología, Jessica se unió a un laboratorio de entomología que estudiaba el molesto gusano, con el objetivo de generar plantas de tabaco genéticamente modificadas para tener un sabor desagradable para el gusano. Pero este objetivo agrícola no era lo que más motivaba a Jessica. En cambio, ella estaba más interesada en los gusanos mismos y en el comportamiento animal en general. Hoy en día, como profesora asistente de la Universidad Estatal de Arizona, Jessica estudia el comportamiento animal (a pesar de que dejó al gusano del tabaco atrás). Su laboratorio se enfoca en el rol del cerebelo en el desarrollo neural y cómo influencia todo desde la anatomía neural hasta la conducta animal.
El trabajo de Jessica con el gusano del tabaco fue una de las tres experiencias de investigación de pregrado que tuvo en la Universidad Estatal de Pennsylvania (Penn State University). También trabajó en un proyecto enfocado en el control de natalidad de los ciervos, haciendo estudios preliminares de drogas para el control de la población de ciervos que terminó siendo usado a lo largo de Pennsylvania y New Jersey. En su última experiencia de investigación de pregrado, trabajó con el Dr. Paul Bartell estudiando el rol de las hormonas reguladoras de la grasa en la conducta migratoria de los gorriones. Estas tres oportunidades de investigación cimentaron el interés de Jessica en la biología. Sabía que quería continuar haciendo y respondiendo preguntas científicas por lo que postuló al programa de Endocrinología y Ciencias Animales de la Universidad Rutgers.
Tempranamente en su trabajo de doctorado, Jessica se interesó en la noradrenalina, una catecolamina neuromodulatoria que afecta a un amplio rango de conductas animales. Para estudiar la noradrenalina, Jessica eligió usar la línea de ratones transgénicos Engrailed2 (En2). En2 es un gen importante para el desarrollo neuronal y, en su ausencia, los ratones exhiben niveles alterados de catecolaminas y deficiencias en un conjunto de conductas. Jessica se propuso determinar si una dieta cetogénica - que había demostrado tener efectos neuromodulatorios y reducir las convulsiones pediátricas - podría ayudar a mitigar los cambios en catecolaminas y rescatar algunos de los déficits conductuales de los animales transgénicos. Sorprendentemente, Jessica encontró que efectivamente una dieta cetogénica ayudaba a rescatar los déficits en la conducta social de los ratones transgénicos En2. Además, la dieta cetogénica causó un aumento en la actividad neuronal en las regiones cerebrales involucradas en las conductas sociales tanto en el grupo control como en los ratones transgénicos. Sin embargo, un descubrimiento sorprendente en el camino resultó ser incluso más sorprendente que el potencial terapéutico de la dieta. Al comparar los niveles de catecolaminas en las distintas regiones cerebrales, Jessica observó que los ratones transgénicos presentaban niveles elevados de noradrenalina y serotonina, no en la corteza frontal, como era de esperarse ¡sino en el cerebelo! El cerebelo es comúnmente asociado con control muscular y generalmente pasado por alto en el contexto de conductas de mayor complejidad como la sociabilización y la cognición, por eso otros grupos que habían investigado al raton transgénico para En2 no habían encontrado este fenotipo cereberal. Este descubrimiento guiaría su trabajo postdoctoral y el trabajo de su propio laboratorio.
Como postdoctorante en la Universidad de Princeton, Jessica siguió construyendo sobre su trabajo como estudiante de doctorado y caracterizó cuidadosamente cómo las distintas subregiones (“lóbulos”) dentro del cerebelo regulan diferencialmente la conducta y como se conectan anatómicamente al resto del cerebro. Para estudiar la función regulatoria de los distintos lóbulos cerebelares, Jessica silenció localmente neuronas en cada parte del cerebelo y testeó si es que producían algún déficit conductual en el ratón. Ella descubrió que las subregiones más laterales del cerebelo eran importantes para la conducta cognitiva, mientras que las partes más mediales del cerebelo eran más importantes para la conducta social. Jessica también utilizó técnicas de trazado viral para determinar cómo las neuronas cerebelares están conectadas al resto del cerebro. Ella descubrió que las neuronas cerebelares proyectan a núcleos cerebelares profundos, luego al tálamo y de ahí a partes del prosencéfalo típicamente asociadas con las conductas que estaba estudiando.
A pesar de que los descubrimientos de Jessica durante su doctorado y su postdoctorado le ayudaron a abrir un nuevo camino de investigación de una región cerebral a menudo ignorada, su trayectoria no estuvo exenta de dificultades. Ella era estudiante de doctorado en Rutgers cuando el huracán Sandy causó estragos en el Noreste de Estados Unidos. Jessica recuerda correr desde su departamento en el campus durante el ojo de la tormenta para trabajar rápidamente junto a sus colegas en mover las preciosas muestras a los congeladores de emergencia y asegurarse de que los animales de investigación estuvieran a salvo de las inundaciones. Jessica reconoce que la crisis climática hará que este tipo de eventos sean más frecuentes, y que la infraestructura de los laboratorios deberá adaptarse para proteger a los investigadores de perder décadas de trabajo, como lo hicieron muchos investigadores durante el huracán Sandy.
Hoy en día, Jessica dirige su propio laboratorio en Arizona. Su objetivo principal es entender las complejidades de cómo el cerebelo influencia el desarrollo neural. Ella está interesada en el período de plasticidad de los núcleos cerebelares profundos durante el desarrollo. En algún punto durante el desarollo, las redes perineuronales (PPN por sus siglas en inglés) - que son agregados proteicos de matriz extracelular – restringen el crecimiento continuo de las neuronas y la formación de nuevos circuitos, cerrando el período de plasticidad. El laboratorio de Jessica está trabajando para modular esas PNNs en los núcleos cerebelares profundos e investigando cómo esto afecta el desarrollo del cerebro.
Desde los gusanos pasando por los ciervos y los gorriones hasta llegar a los ratones, Jessica se ha guiado por la sensación de asombro por la forma en que los animales se comportan y los intrincados procesos que regulan la conducta. Quizás no es sorpresa que su pasatiempo favorito fuera del laboratorio sea visitar parques nacionales con su esposa, persiguiendo esa misma sensación de asombro en el mundo natural. De seguro Jessica inspirará asombro en la comunidad científica por muchos años mientras descubre nuevos roles de una zona del cerebro a menudo olvidada, el cerebelo.
