Aquellos de nosotros que no podemos resistirnos a los tchotchkes turísticos somos grandes fanáticos de las maletas con un compartimento expandible. Ahora, resulta que la capacidad del cerebro para almacenar nuevos recuerdos también es expandible, con limitaciones.
Los científicos y colaboradores del Instituto Salk de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Otago, en Nueva Zelanda, descubrieron que las conexiones en el cerebro no solo se expanden según sea necesario en respuesta al aprendizaje o la experiencia de cosas nuevas, sino que otras se reducen a medida quecomo resultado. El trabajo, que podría arrojar luz sobre las condiciones en las que la formación de la memoria se ve afectada, como la depresión o la enfermedad de Alzheimer, apareció en Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 20 de febrero de 2018.
"El cerebro tiene la capacidad de almacenar una inmensa cantidad de información en las sinapsis entre las células nerviosas", dice el profesor Terrence Sejnowski, director del Laboratorio de Neurobiología Computacional de Salk y coautor correspondiente del nuevo artículo.ya sabíamos dónde se almacenan los recuerdos, este trabajo ayuda a aclarar cómo se almacenan ".
Cada vez que miras algo nuevo o tienes un nuevo pensamiento, millones de células cerebrales se comunican esa información entre sí en forma de señales eléctricas y químicas a través de pequeños espacios llamados sinapsis. Se sabía que las sinapsis pueden crecer más ...es decir, tener más probabilidades de liberar sustancias químicas o liberar más de ellas para transmitir mejor la información a las neuronas receptoras. Sin embargo, se sabe poco sobre la función normal y las interrupciones en la comunicación sináptica, la última de las cuales es un sello distintivo de muchas condiciones neuropsiquiátricas ydeterioro de la memoria.
Anteriormente, Sejnowski utilizó reconstrucciones y modelos 3D por computadora para descubrir que la capacidad de memoria del cerebro es diez veces mayor de lo que se pensaba. En el nuevo trabajo, él y sus colaboradores en Texas y Nueva Zelanda decidieron investigar más a fondo la función cerebral estimulando una regiónen los cerebros de los roedores importantes para la memoria, llamados hipocampo. Esto permitió a los investigadores imitar, en condiciones muy controladas, el efecto que tendría una nueva experiencia en una región del cerebro común a los mamíferos.
Los investigadores tomaron imágenes de las muestras de cerebro del hipocampo usando microscopía electrónica y analizaron los datos resultantes. Esperaban ver que las sinapsis se agrandaran, lo que se sabe que hacen en un proceso de aprendizaje conocido como potenciación a largo plazo. Lo que no esperaban:- pero descubrió - fue que, a medida que algunas sinapsis se hicieron más grandes, otras se hicieron más pequeñas.
"Es una idea intuitiva que a medida que aprendemos algo nuevo, las sinapsis se fortalecen y se hacen más grandes", dice Sejnowski. "Esto muestra que hay un equilibrio: algunas se fortalecen, otras se debilitan".
Sejnowski dice que los resultados tienen sentido porque si las sinapsis solo se hicieran más grandes, alcanzarían un límite y no se podría almacenar nueva información, pero esta es la primera vez que se demuestra la conexión. El trabajo también revela que al aumentar larango de tamaños sinápticos, la capacidad de almacenamiento general aumenta; puede tener más sinapsis, grandes y pequeñas.
Curiosamente, cuando el equipo estimó cuantitativamente cuánta información sináptica podría almacenarse en dos áreas diferentes del hipocampo, la circunvolución dentada y CA1, las cantidades variaron drásticamente, lo que puede estar relacionado con diferencias en sus funciones.
"Esperamos explorar muchas preguntas adicionales, como si el aumento en el almacenamiento de información va acompañado de una disminución compensatoria en la capacidad de almacenamiento de información en las capas adyacentes y cuánto dura el aumento temporal de la capacidad de almacenamiento en sinapsis particulares", dice Cailey Bromer, investigador asociado de Salk y primer autor del estudio.
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Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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