La investigación publicada por científicos de la Universidad de California, Riverside sobre "memoria del miedo" podría conducir al desarrollo de terapias que reduzcan los efectos del trastorno de estrés postraumático TEPT.
Para sobrevivir en un entorno dinámico, los animales desarrollan respuestas de miedo adaptativas a situaciones peligrosas, que requieren actividad neuronal coordinada en el hipocampo, la corteza prefrontal medial mPFC y la amígdala, tres áreas del cerebro conectadas entre sí. Una interrupción de este procesoconduce a un miedo generalizado desadaptativo en el TEPT, que afecta al 7 por ciento de la población de EE. UU.
Jun-Hyeong Cho, profesor asistente de biología celular y neurociencia y Woong Bin Kim, investigador postdoctoral en el laboratorio de Cho, ahora han descubierto que una población de neuronas del hipocampo se proyecta tanto a la amígdala como al mPFC, y que son estosneuronas que transmiten eficientemente información a estas dos áreas del cerebro para codificar y recuperar la memoria del miedo para un contexto asociado con un evento aversivo.
El estudio, que apareció en la edición impresa del 10 de mayo de la Revista de Neurociencia , es el primero en cuantificar estas neuronas del hipocampo de "doble proyección" y explicar cómo transmiten la información contextual de manera más eficiente para las respuestas de miedo, en comparación con las neuronas del hipocampo que se proyectan solo al mPFC o la amígdala.
"Este estudio, realizado utilizando un modelo de ratón, amplía nuestra comprensión de cómo la memoria asociativa del miedo para un contexto relevante está codificada en el cerebro", dijo Cho, el autor principal del estudio y miembro del Centro de la Facultad de Medicina de la UCRpara las interacciones glial-neuronales, "y podría informar el desarrollo de nuevas terapias para reducir el miedo patológico en el trastorno de estrés postraumático".
Para visualizar las neuronas del hipocampo de doble proyección, Cho y Kim usaron un método de rastreo en el que las neuronas del hipocampo que se proyectan a diferentes áreas del cerebro fueron marcadas con proteínas fluorescentes con diferentes colores. El par también desarrolló un enfoque novedoso de registros electrofisiológicos y optogenética paraexamine cómo se conectan exactamente las neuronas de doble proyección al mPFC y la amígdala estos enfoques experimentales se pueden usar para examinar otras áreas del cerebro que se proyectan a múltiples objetivos.
"Nos sorprendió descubrir que hasta el 17 por ciento de las neuronas del hipocampo que se proyectaban a la amígdala o al mPFC eran, de hecho, neuronas de doble proyección", dijo Cho. "Aunque estudios previos demostraron la existencia de doble proyecciónneuronas del hipocampo, los neurocientíficos las ignoraron en gran medida al estudiar el papel de las vías neuronales entre el hipocampo, la amígdala y el mPFC en el aprendizaje contextual del miedo ".
Cho explicó que la adquisición codificación y la recuperación de la memoria contextual de miedo requiere una actividad neuronal coordinada en el hipocampo, la amígdala y el mPFC. El hipocampo codifica señales de contexto, la amígdala almacena asociaciones entre un contexto y un evento aversivo, y las señales de mPFCsi una respuesta defensiva es apropiada en el contexto actual.
El contexto se define ampliamente como el conjunto de circunstancias en torno a un evento. En el condicionamiento contextual del miedo, los sujetos experimentales se colocan en un contexto emocionalmente neutral como una habitación y se les presenta un estímulo aversivo como una descarga eléctrica. Luego,aprenden a asociar el contexto con el evento aversivo y muestran respuestas de miedo como el comportamiento de congelación cuando se colocan posteriormente en ese contexto.
"Nuestro estudio sugiere que las neuronas del hipocampo de doble proyección pueden facilitar la actividad neuronal sincronizada en el mPFC y la amígdala que está implicada en el miedo aprendido", dijo. "Es modulando la actividad del mPFC y la amígdala basal que estas dosLas neuronas proyectadas del hipocampo contribuyen a la adquisición y recuperación de la memoria del miedo para un contexto asociado con un evento aversivo ".
Cho también explicó que las proyecciones múltiples de neuronas individuales parecen ser una característica general de los circuitos neuronales en el cerebro y podrían promover la actividad neuronal sincronizada y los cambios a largo plazo en la eficiencia de la comunicación neuronal.
El estudio se produjo cuando, hace unos años, Cho y Kim estaban marcando y estimulando selectivamente las neuronas del hipocampo que se proyectan hacia el mPFC, y examinando cómo esta manipulación afecta la formación de memoria del miedo en ratones. Cuando examinaron cuidadosamente el tejido cerebral,descubrió que las neuronas del hipocampo marcadas también se proyectaban a la amígdala.
"Inicialmente pensamos que había algo mal con nuestros experimentos", dijo Kim, el investigador postdoctoral. "Pero, cuando repetimos los experimentos, se observó el mismo patrón de manera consistente. Nos dimos cuenta de que este podría ser un hallazgo emocionante que podríaexplica cómo se procesa y transmite la información contextual entre las áreas del cerebro para la formación de la memoria del miedo para el contexto asociado con un evento aversivo ".
Luego, para comprender mejor el papel de las neuronas hipocampales de doble proyección en el aprendizaje del miedo y la memoria, Cho y Kim planean silenciar selectivamente estas neuronas y examinar cómo esta manipulación impacta la formación de la memoria del miedo en un contexto asociado con un evento aversivo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Original escrito por Iqbal Pittalwala. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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