Cuando visitamos a un amigo o vamos a la playa, nuestro cerebro almacena un recuerdo a corto plazo de la experiencia en una parte del cerebro llamada hipocampo. Esos recuerdos luego se "consolidan", es decir, se transfieren a otra partedel cerebro para el almacenamiento a largo plazo.
Un nuevo estudio del MIT de los circuitos neuronales que subyacen a este proceso revela, por primera vez, que los recuerdos se forman de manera simultánea en el hipocampo y la ubicación de almacenamiento a largo plazo en la corteza cerebral. Sin embargo, los recuerdos a largo plazo permanecen"silencioso" durante aproximadamente dos semanas antes de alcanzar un estado maduro.
"Este y otros hallazgos en este documento proporcionan un mecanismo de circuito integral para la consolidación de la memoria", dice Susumu Tonegawa, Profesor Picower de Biología y Neurociencia, director del Centro RIKEN-MIT para Genética de Circuitos Neurales en el Instituto Picower paraAprendizaje y memoria, y el autor principal del estudio.
Los resultados, que aparecen en ciencia los investigadores dicen que el 6 de abril podría forzar alguna revisión de los modelos dominantes de cómo se produce la consolidación de la memoria.
Los autores principales del artículo son el científico investigador Takashi Kitamura, el postdoctorado Sachie Ogawa y el estudiante graduado Dheeraj Roy. Otros autores son los posdoctorales Teruhiro Okuyama y Mark Morrissey, el asociado técnico Lillian Smith y el ex postdoctorado Roger Redondo.
almacenamiento a largo plazo
A partir de la década de 1950, los estudios del famoso paciente amnésico Henry Molaison, conocido entonces como paciente HM, revelaron que el hipocampo es esencial para formar nuevos recuerdos a largo plazo. Molaison, cuyo hipocampo se dañó durante una operación destinada a ayudar a controlarsus ataques epilépticos ya no podían almacenar nuevos recuerdos después de la operación. Sin embargo, aún podía acceder a algunos recuerdos que se habían formado antes de la cirugía.
Esto sugirió que los recuerdos episódicos a largo plazo recuerdos de eventos específicos se almacenan fuera del hipocampo. Los científicos creen que estos recuerdos se almacenan en la neocorteza, la parte del cerebro que también es responsable de las funciones cognitivas como la atención y la planificación.
Los neurocientíficos han desarrollado dos modelos principales para describir cómo se transfieren los recuerdos de la memoria a corto y largo plazo. El primero, conocido como el modelo estándar, propone que los recuerdos a corto plazo se formen inicialmente y se almacenen solo en el hipocampo, antes de sertransferido gradualmente al almacenamiento a largo plazo en la neocorteza y desapareciendo del hipocampo.
Un modelo más reciente, el modelo de rastreo múltiple, sugiere que los rastros de recuerdos episódicos permanecen en el hipocampo. Estos rastros pueden almacenar detalles de la memoria, mientras que los esquemas más generales se almacenan en la neocorteza.
Hasta hace poco, no había una buena manera de probar estas teorías. La mayoría de los estudios previos de memoria se basaban en analizar cómo el daño a ciertas áreas del cerebro afecta los recuerdos. Sin embargo, en 2012, el laboratorio de Tonegawa desarrolló una forma de etiquetar las células llamadas células de engramas, que contienen memorias específicas. Esto permite a los investigadores rastrear los circuitos involucrados en el almacenamiento y la recuperación de la memoria. También pueden reactivar artificialmente las memorias mediante el uso de optogenética, una técnica que les permite encender o apagar las células objetivo utilizando la luz.
en el nuevo ciencia estudio, los investigadores utilizaron este enfoque para etiquetar las células de memoria en ratones durante un evento de acondicionamiento del miedo, es decir, una leve descarga eléctrica administrada cuando el ratón está en una cámara en particular. Luego, podrían usar la luz para reactivarlas artificialmentelas células de memoria en diferentes momentos y ver si esa reactivación provocó una respuesta de comportamiento de los ratones congelación en el lugar. Los investigadores también pudieron determinar qué células de memoria estaban activas cuando los ratones fueron colocados en la cámara donde ocurrió el condicionamiento de miedo, lo que los llevó anaturalmente, recuerda el recuerdo.
Los investigadores etiquetaron las células de memoria en tres partes del cerebro: el hipocampo, la corteza prefrontal y la amígdala basolateral, que almacena las asociaciones emocionales de los recuerdos.
Solo un día después del evento de acondicionamiento del miedo, los investigadores descubrieron que los recuerdos del evento estaban almacenados en células de engrama tanto en el hipocampo como en la corteza prefrontal. Sin embargo, las células de engrama en la corteza prefrontal eran "silenciosas" -podrían estimular el comportamiento de congelación cuando se activan artificialmente por la luz, pero no dispararon durante el recuerdo de la memoria natural.
"Ya la corteza prefrontal contenía la información específica de la memoria", dice Kitamura. "Esto es contrario a la teoría estándar de consolidación de la memoria, que dice que transfiere gradualmente los recuerdos. La memoria ya está allí".
Durante las siguientes dos semanas, las células de memoria silenciosa en la corteza prefrontal maduraron gradualmente, como lo reflejan los cambios en su anatomía y actividad fisiológica, hasta que las células se hicieron necesarias para que los animales recordaran naturalmente el evento. Al final de la mismaDurante el período, las células del engrama del hipocampo se silenciaron y ya no eran necesarias para el recuerdo natural. Sin embargo, quedaron rastros de la memoria: la reactivación de esas células con luz todavía llevó a los animales a congelarse.
En la amígdala basolateral, una vez que se formaron los recuerdos, las células del engrama permanecieron sin cambios durante el transcurso del experimento. Esas células, que son necesarias para evocar las emociones vinculadas con recuerdos particulares, se comunican con las células del engrama tanto en el hipocampo como en el prefrontalcorteza.
revisión de la teoría
Los resultados sugieren que las teorías tradicionales de consolidación pueden no ser precisas, porque los recuerdos se forman rápida y simultáneamente en la corteza prefrontal y el hipocampo el día del entrenamiento.
"Se forman en paralelo pero luego van de diferentes maneras a partir de ahí. La corteza prefrontal se fortalece y el hipocampo se debilita", dice Morrissey.
Se necesitan más estudios para determinar si los recuerdos se desvanecen por completo de las células del hipocampo o si quedan algunos rastros. En este momento, los investigadores solo pueden monitorear las células de engramas durante aproximadamente dos semanas, pero están trabajando para adaptar su tecnología para que funcione por un período más largo.
Kitamura dice que cree que puede quedar un rastro de memoria en el hipocampo indefinidamente, almacenando detalles que se recuperan solo ocasionalmente. "Para discriminar dos episodios similares, este engrama silencioso puede reactivarse y las personas pueden recuperar la memoria episódica detallada, incluso a muy pocapuntos de tiempo remotos ", dice.
Los investigadores también planean investigar más a fondo cómo ocurre el proceso de maduración del engrama de la corteza prefrontal. Este estudio ya demostró que la comunicación entre la corteza prefrontal y el hipocampo es crítica, porque bloquear el circuito que conecta esas dos regiones impidió que las células de memoria cortical maduraran adecuadamente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :