El cerebro humano tiene una región de células responsables de vincular las señales sensoriales con acciones y comportamientos y catalogar el enlace como una memoria. Las células que forman estos enlaces se han considerado altamente estables y fijas.
Ahora, los resultados de un estudio de la Escuela de Medicina de Harvard realizado en ratones desafían ese modelo, revelando que las neuronas responsables de tales tareas pueden ser menos estables, pero más flexibles de lo que se creía anteriormente.
Los resultados, publicados el 17 de agosto en la revista Celda , pone en duda la noción tradicional de que la formación de la memoria involucra información cableada en el cerebro en un patrón fijo y altamente estable.
Los investigadores dicen que sus resultados apuntan a una plasticidad crítica en las redes neuronales que asegura una integración más fácil de nueva información. Dicha plasticidad, dijeron los investigadores, permite que las redes neuronales incorporen más fácilmente el nuevo aprendizaje, eliminando la necesidad de formar nuevos enlaces para separar las neuronas.cada vez. Además, dijeron, una vez que ya no se necesita un recuerdo, las neuronas pueden reasignarse más fácilmente a otras tareas importantes.
"Nuestros experimentos apuntan a una estabilidad mucho menor en las neuronas que vinculan las señales sensoriales con la acción de lo que hubiéramos esperado y sugieren la presencia de mucha más flexibilidad y, de hecho, una especie de eficiencia neuronal", dijo el autor principal del estudio Chris Harvey, asistenteprofesor de neurobiología en la Facultad de Medicina de Harvard: "Creemos que esta compensación garantiza el delicado equilibrio entre la capacidad de incorporar nueva información y preservar los viejos recuerdos".
El estudio de la Facultad de Medicina de Harvard incluyó experimentos con ratones que corrían repetidamente por un laberinto virtual en el transcurso de un mes. Al analizar imágenes de la actividad cerebral en una región del cerebro involucrada en la toma de decisiones de navegación, los investigadores notaron que las neuronas no se estabilizaron en un patrónEn cambio, el conjunto de neuronas que forman los recuerdos del laberinto de los ratones siguió cambiando durante la duración del estudio. De hecho, las neuronas cambiaron de roles en el patrón de memoria o lo dejaron por completo, solo para ser reemplazados por otras neuronas.
"Las neuronas individuales tendían a tener rayas donde harían lo mismo durante unos días y luego cambiar", dijo Harvey. "En el transcurso de las semanas, comenzamos a ver cambios en el patrón general de las neuronas".
Los experimentos son parte de los esfuerzos continuos del equipo de investigación para desentrañar los misterios de la formación de la memoria y, específicamente, cómo el cerebro captura señales y comportamientos externos para realizar tareas recurrentes, como navegar un espacio utilizando puntos de referencia. Imagine a una persona conduciendo una ruta familiar.al supermercado que ve el banco y gira a la derecha en esa esquina sin siquiera tener que pensarlo conscientemente.
Para imitar ese proceso, los ratones en el estudio fueron entrenados para correr por un pasaje virtual, un laberinto generado por computadora que se muestra en pantallas grandes frente a una cinta de correr, y girar a la derecha si se les dio una señal negra o a la izquierda siles dieron una señal blanca. Los investigadores tomaron imágenes de cientos de neuronas en la parte del cerebro responsable de la toma de decisiones espaciales mientras los ratones galopaban por el laberinto virtual.
Una vez que los enlaces de navegación se establecieron firmemente en los cerebros de los ratones en el transcurso de unas pocas semanas, los investigadores esperaban que la actividad de las neuronas se viera igual día a día. Durante los laberintos que ocurrieron dentro de las 24 horas siguientesfue, de hecho, el caso. Las neuronas que se activaron en respuesta a la señal blanca podrían distinguirse de las neuronas que se activaron en respuesta a la señal negra. Sin embargo, en el transcurso de varias semanas, la línea entre las señales en las neuronas individuales se volvió borrosa y el patrón de memoriaLos investigadores observaron que las neuronas asociadas con la señal negra perderían su especialización y serían reemplazadas por otra, o incluso podrían asociarse con la señal blanca opuesta. Esto fue una sorpresa para los investigadores..
"Estábamos tan seguros de que las neuronas estarían haciendo lo mismo todos los días que diseñamos el estudio esperando utilizar el patrón estable como referencia", dijo la primera autora del estudio, Laura Driscoll, una estudiante graduada en el departamento de neurobiología ".Después de darnos cuenta de que las neuronas estaban cambiando de roles, tuvimos que repensar partes del estudio ".
Los investigadores probaron cómo cambió el patrón cuando agregaron formas como una tercera señal mientras los ratones navegaban por el laberinto. Después de una reasignación de neuronas individuales a medida que los ratones aprendieron la nueva señal, los investigadores encontraron muy pocos cambios en el patrón de actividad generalSegún los investigadores, este hallazgo respalda la idea de que las redes de neuronas que almacenan recuerdos se mantienen flexibles para incorporar nuevos aprendizajes.
Los investigadores plantean la hipótesis de que la estabilidad neuronal puede diferir en varias regiones del cerebro, probablemente dependiendo de la frecuencia con la que la habilidad o la memoria que codifiquen deben modificarse. Para una tarea como la navegación, que con frecuencia requiere que el cerebro incorpore nueva información, seríaHarvey dijo que siente que las neuronas permanecen flexibles. Sin embargo, las respuestas físicas más instintivas, como el parpadeo, pueden estar conectadas con poca deriva neuronal con el tiempo.
Los resultados proporcionan una visión temprana fascinante de las complejidades de la formación de la memoria, dijo Driscoll. Para dilucidar el panorama general de la formación y el almacenamiento de la memoria en las regiones del cerebro, los investigadores dicen que esperan estudiar otras áreas del cerebro involucradas con diferentes tipos de decisión-maquillaje y recuerdos.
"Espero que esta investigación inspire a las personas a pensar en la memoria como algo que no es estático", dijo Harvey. "Los recuerdos están activos e integralmente conectados al proceso de aprendizaje".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Original escrito por Greta Friar. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cita esta página :