[en] The complexity of the nervous system of vertebrates represents a challenge to understand how it works. More than one hundred years ago, the neuron was postulated as the basic unit for processing, generating and transmitting information through this system, and, over the years, the knowledge about this functional unit has evolved. The classic idea of the adult central nervous system (CNS) is that of a surprisingly interconnected and complex tissue, but practically immutable and barely adaptable to change. However, this vision has been shifting, forming a new idea of the adult CNS which, although in a more limited way than during development, also has the property of adapting to both extrinsic and intrinsic changes, the so-called neuronal plasticity. This neuronal plasticity comprises multiple processes, from changes in the efficiency of synapses (synaptic plasticity) to the remodelling of the structure of neurons (structural plasticity) and the generation of new cells in the adult CNS (neurogenesis). In turn, these plastic phenomena are mediated by neurotransmitters and other molecules that facilitate or limit the remodeling of the structure and connectivity of neurons, the so-called plasticity-related molecules. In the present thesis, I studied how various neuronal plasticity-inducing treatments in the CNS affect the structure and connectivity of neurons in the medial prefrontal cortex, the visual cortex, the lateral geniculate nucleus, the superior colliculus and the amygdala. I have used three different treatments whose efficacy in promoting neuronal plasticity has been previously demonstrated, but whose effects on the structure of interneurons and the expression of molecules related to neuronal plasticity have not been completely explored. First, I have used a visual deprivation paradigm through dark exposure during ten days in adult mice. Next, the effects of chronic administration of fluoxetine for two weeks on the basolateral amygdala of adult mice. Finally, the effects of enzymatic digestion by ChondroitinaseABC of perineuronal networks on the connectivity and structure of parvalbumin-expressing interneurons in the medial prefrontal cortex of adult mice have been analyzed. In all cases the effects of these treatments on the structure of different subpopulations of interneurons on parameters such as the density of dendritic spines or axonic buttons have been described, as well as the effects on perisomatic innervation that different groups of interneurons carry out on the perisomatic area of pyramidal neurons in the cortex in the central nervous system. Together, the results obtained outlined a common scenario in the three treatments performed. This is, the increase of neuronal plasticity is associated with structural changes in different groups of interneurons, as well as changes in the expression of molecules related to plasticity in parameters that had not been previously described. The general results point to a general mechanism of decreased activity of inhibitory cortical circuitry as a mediator of the induction of neuronal plasticity in the adult central nervous system and open new perspectives into this field. Altogether, results exposed expand the current knowledge about the effects of plasticity-inducing treatments, as well as the role of plasticity-related molecules as mediators of this process and their possible use for the discovery of future treatments.

[es] La complejidad del sistema nervioso de los vertebrados representa un reto a la hora de conocer su funcionamiento. Hace ya más de cien años que se postuló la neurona como unidad básica de procesamiento, generación y transmisión de la información a través de este sistema, y, con el paso de los años, ha evolucionado el conocimiento sobre esta unidad funcional. La idea clásica del sistema nervioso central (SNC) adulto es la de un tejido asombrosamente interconectado y complejo, pero prácticamente inmutable y muy poco adaptable a los cambios. No obstante, esta visión se ha ido desplazando, formándose una nueva idea del SNC adulto que, aunque de manera más limitada que durante el desarrollo, también tiene la propiedad de adaptarse a cambios tanto extrínsecos como intrínsecos, la denominada plasticidad neuronal. Esta plasticidad neuronal comprende múltiples procesos, desde los cambios en la eficiencia de las sinapsis (plasticidad sináptica) al remodelado de la estructura de las neuronas (plasticidad estructural) y la generación de nuevas células en el SNC adulto (neurogénesis). A su vez, estos fenómenos plásticos se encuentran mediados por neurotransmisores y otras moléculas que facilitan o limitan el remodelado de la estructura y conectividad de las neuronas. En la presente tesis voy a estudiar cómo afectan diversos tratamientos potenciadores de la plasticidad neuronal en el SNC a la estructura y conectividad de las neuronas en la corteza prefrontal medial, la corteza visual, el núcleo geniculado lateral, el colículo superior y la amígdala. Para ello he utilizado tres tratamientos cuya eficacia para para promover plasticidad neuronal ha sido previamente demostrada, pero cuyos efectos en la estructura de las interneuronas y la expresión de moléculas relacionadas con plasticidad neuronal no han sido explorados. Primero, he utilizado un paradigma de deprivación visual mediante el aislamiento de ratones adultos durante diez días para estudiar. A continuación, se han estudiado los efectos de una administración crónica de fluoxetina durante dos semanas en la amígdala basolateral de ratones adultos. Finalmente, se han analizado los efectos de la digestión enzimática de las redes perineuronales sobre la conectividad y la estructura de las interneuronas que expresan parvalbúmina en la corteza prefrontal medial de ratones adultos. En todos los casos se han descrito los efectos de estos tratamientos en la estructura de diferentes subpoblaciones de interneuronas sobre parámetros como la densidad de las espinas dendríticas o los botones axónicos, así como los efectos sobre la inervación perisomática que diferentes grupos de interneuronas efectúan sobre la zona perisomática de las neuronas piramidales en la corteza en el sistema nervioso central. En conjunto, los resultados obtenidos esbozan un escenario común en los tres tratamientos realizados: el incremento de la plasticidad neuronal se encuentra asociado con cambios estructurales de diferentes grupos de interneuronas, así como cambios en la expresión de moléculas relacionadas con la plasticidad en parámetros que previamente no habían sido descritos. Los resultados generales apuntan a un mecanismo general de descenso de la actividad de la circuitería cortical inhibitoria como mediador de la inducción de plasticidad neuronal en el sistema nervioso central adulto.