Consiguen mejorar la memoria a corto plazo en ratas

Publicado 08/07/2019 7:36:33CET
Ratones cerca
Ratones cercaUAM - Archivo

   MADRID, 8 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Una nueva investigación de la Escuela de Medicina de la Universidad de Nueva York ha encontrado que hacer que un tipo específico de patrón cerebral dure más tiempo mejora la memoria a corto plazo en ratas. Publicado online en la revista 'Science', el estudio abordó la memoria de trabajo, es decir, la activación temporal de las células cerebrales que ocurre cuando recorremos un nuevo vecindario, por ejemplo, y recordamos nuestro camino más tarde para volver.

   Este trabajo ha encontrado que las señales creadas por las células cerebrales, llamadas ondas agudas, son más largas en decenas de milisegundos y capturan más información cuando un animal está aprendiendo sobre un nuevo lugar que cuando está en un entorno familiar.

   Cuando el equipo de investigación duplicó artificialmente la longitud de las señales involucradas en el recuerdo de la memoria de la mejor ruta a través de un laberinto, se encontró que las ratas con ondas extendidas eran un 10-15 por ciento mejores para encontrar una recompensa azucarada que las ratas sin la manipulación.

   "Nuestro estudio es el primero en nuestro campo que realizó cambios artificiales en los patrones de activación neuronal intrínsecos en la región del cerebro, llamado hipocampo, que aumentó la capacidad de aprendizaje, en lugar de interferir con él como en intentos anteriores --explica György Buzsáki, profesor Biggs en el Departamento de Neurociencia y Fisiología de la Escuela de Medicina de la Universidad de Nueva York--. Después de décadas de estudio, finalmente entendemos el cerebro de los mamíferos lo suficientemente bien como para alterar algunos de sus mecanismos de manera que puedan guiar el diseño de futuros tratamientos para enfermedades que afectan la memoria".

   Los resultados del estudio giran en torno a las células nerviosas, que "disparan", o provocan cambios bruscos en el equilibrio de sus cargas positivas y negativas, para transmitir señales eléctricas que coordinan las memorias. El equipo de Buzsáki descubrió en los últimos años que los conjuntos de neuronas se disparan en milisegundos entre sí en ciclos rítmicos, creando secuencias de señales estrechamente conectadas que pueden codificar información compleja.

   Este patrón observado, donde las células del hipocampo en diferentes partes del circuito se disparan juntas brevemente, crea ondas agudas. Los patrones reciben su nombre por su forma cuando se capturan gráficamente mediante electroencefalografía o EEG, una tecnología que registra la actividad cerebral con electrodos.

   Buzsáki señala que las ondas representan la "repetición" y la combinación de fragmentos de información aprendida, parte del proceso que los integra en la memoria de un animal.

   En el estudio actual, el equipo diseñó experimentos de manera que la ruta correcta para obtener agua azucarada alternaba entre los brazos izquierdo y derecho de un laberinto cada vez que se colocaba una rata en él. Para obtener su recompensa, las ratas tuvieron que usar la memoria de trabajo, recordando en qué dirección habían ido en el ensayo anterior y eligiendo la forma opuesta la próxima vez.

   Los estudios realizados en los últimos años en muchos laboratorios han establecido que las células de lugar del hipocampo codifican cada habitación, o cada brazo de un laberinto, cuando entran, y luego vuelven a dispararse cuando ratas o humanos recuerdan ir allí, o planean volver. Los autores del estudio registraron la activación de las células de lugar cuando una rata realizó la tarea de memoria en el laberinto y predijo la ruta tomada como se refleja en la secuencia de activación de la célula capturada en cada onda de onda aguda.

   Para duplicar artificialmente la duración de las ondulaciones producidas por las células cerebrales de la rata durante la navegación orientada a la tarea, los investigadores diseñaron las células del hipocampo para incluir canales sensibles a la luz. La luz brillante a través de las diminutas fibras de vidrio activó las neuronas, agregando más neuronas a la secuencia natural, codificando así más detalles de la representación del laberinto.

   Es importante destacar que el estudio también encontró que las ondas extendidas permitieron que las neuronas de activación más lenta se reclutaran en sus secuencias. Los estudios anteriores de los autores mostraron que estas neuronas lentas son mejores para cambiar sus propiedades a medida que se aprende algo nuevo.

   "Nuestro próximo paso será tratar de comprender cómo se pueden prolongar las ondas de onda aguda por medios no invasivos, lo que, si tenemos éxito, tendría implicaciones para el tratamiento de los trastornos de la memoria", dice el primer autor Antonio Fernández-Ruiz, becario postdoctoral en El laboratorio de Buzsáki.

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