MADRID, 8 Mar. (EUROPA PRESS) -
Los investigadores han descubierto dos tipos de células cerebrales que desempeñan un papel clave en la división de la experiencia humana continua en segmentos distintos que pueden ser recordados posteriormente. Se trata de un prometedor descubrimiento como vía para el desarrollo de nuevos tratamientos para trastornos de la memoria como la demencia y la enfermedad de Alzheimer.
El estudio, que forma parte de un consorcio multiinstitucional de la Iniciativa BRAIN financiado por los Institutos Nacionales de Salud y dirigido por el Cedars-Sinai de Nueva York, se ha publicado en la revista 'Nature Neuroscience'. Como parte de la investigación en curso sobre el funcionamiento de la memoria, el doctor Ueli Rutishauser, profesor de Neurocirugía, Neurología y Ciencias Biomédicas del Cedars-Sinai, y sus co-investigadores observaron cómo reaccionan las células cerebrales cuando se forman los recuerdos.
"Una de las razones por las que no podemos ofrecer una ayuda significativa a alguien que sufre un trastorno de la memoria es que no sabemos lo suficiente sobre cómo funciona el sistema de la memoria", subraya Rutishauser, autor principal del estudio, quien añade que la memoria es fundamental para los seres humanos.
La experiencia humana es continua, pero los psicólogos creen, basándose en observaciones del comportamiento de las personas, que los recuerdos son divididos por el cerebro en eventos distintos, un concepto conocido como segmentación de eventos. Trabajando con 19 pacientes con epilepsia resistente a los medicamentos, Rutishauser y su equipo pudieron estudiar cómo actúan las neuronas durante este proceso.
A los pacientes que participaron en el estudio se les insertaron quirúrgicamente electrodos en el cerebro para ayudar a localizar el foco de sus ataques epilépticos, lo que permitió a los investigadores registrar la actividad de las neuronas individuales mientras los pacientes veían clips de películas que incluían límites cognitivos.
Si bien estos límites en la vida cotidiana tienen muchos matices, para la investigación los investigadores se centraron en los límites "duros" y "blandos".
"Un ejemplo de límite blando sería una escena con dos personas caminando por un pasillo y hablando, y en la siguiente escena, una tercera persona se une a ellos, pero sigue siendo parte de la misma narrativa general", explica Rutishauser, director interino del Centro de Ciencia y Medicina Neural y de la Cátedra de Neurociencias de la Junta de Gobernadores del Cedars-Sinaí.
En el caso de un límite duro, la segunda escena podría implicar a un conjunto de personas completamente diferente que viajan en un coche. "La diferencia entre los límites duros y los blandos radica en la magnitud de la desviación de la narración en curso --prosigue Rutishauser--. "¿Es una historia totalmente diferente, o como una nueva escena de la misma historia?".
Cuando los participantes en el estudio veían fragmentos de películas, los investigadores observaron que ciertas neuronas del cerebro, a las que etiquetaron como "células fronterizas", aumentaban su actividad después de los límites duros y blandos. Otro grupo de neuronas, denominadas "células de evento", aumentaban su actividad sólo en respuesta a los límites duros, pero no a los suaves.
Rutishauser y sus co-investigadores creen que los picos de actividad de las células de límite y de evento -que son más altos después de los límites duros, cuando ambos tipos de células se disparan- ponen al cerebro en el estado adecuado para iniciar un nuevo recuerdo.
"Una respuesta de límite es como crear una nueva carpeta en el ordenador --dice Rutishauser--. Entonces puedes depositar archivos allí. Y cuando llega otro límite, cierras la primera carpeta y creas otra". Para recuperar los recuerdos, el cerebro utiliza los picos de los límites como lo que Rutishauser llama 'anclas para el viaje mental en el tiempo'.
"Cuando intentas recordar algo, esto hace que las células cerebrales se disparen --prosigue Rutishauser--. El sistema de la memoria compara entonces este patrón de actividad con todos los picos de disparo anteriores que se produjeron poco después de los límites. Si encuentra uno que es similar, abre esa carpeta. Se retrocede unos segundos hasta ese punto en el tiempo, y las cosas que ocurrieron entonces salen a la luz".
Para poner a prueba su teoría, los investigadores sometieron a los participantes del estudio a dos pruebas de memoria. Primero mostraron a los participantes una serie de imágenes fijas y les preguntaron si las habían visto o no en los clips de película que habían visto. Los participantes en el estudio eran más propensos a recordar las imágenes que seguían de cerca un límite duro o blando, cuando se habría creado una nueva "carpeta de memoria".
Los investigadores también mostraron a los participantes pares de imágenes de clips de películas que habían visto y les preguntaron cuál de las imágenes aparecía primero. Los participantes tenían dificultades para recordar el orden correcto de las imágenes que aparecían en lados opuestos de un límite duro, posiblemente porque el cerebro había segmentado esas imágenes en carpetas de memoria separadas.
Rutishauser destaca que las terapias que mejoran la segmentación de los eventos podrían ayudar a los pacientes con trastornos de la memoria. Incluso algo tan simple como un cambio de ambiente puede amplificar los límites de los eventos, explica.
"El efecto del contexto es realmente muy fuerte --asegura Rutishauser--. Si estudias en un lugar nuevo, donde nunca has estado antes, en lugar de en tu sofá donde todo te resulta familiar, crearás un recuerdo mucho más fuerte del material".
En estudios de seguimiento, el equipo planea probar la teoría de que las células límite y las células de eventos activan las neuronas de dopamina cuando se disparan, y que la dopamina, una sustancia química que envía mensajes entre las células, podría utilizarse como terapia para reforzar la formación de la memoria.
Rutishauser y su equipo también observaron durante este estudio que cuando las células de eventos se disparaban al ritmo de uno de los ritmos internos del cerebro, el ritmo theta -un patrón repetitivo de actividad vinculado al aprendizaje, la memoria y la navegación-, los sujetos eran más capaces de recordar el orden de las imágenes que habían visto. Se trata de un nuevo e importante hallazgo porque demuestra que la estimulación cerebral profunda que ajusta los ritmos theta podría resultar terapéutica para los trastornos de la memoria.
Se cree que los ritmos theta son el "pegamento temporal" de la memoria episódica", afirma Zheng, primer autor del estudio. "Creemos que el disparo de las células de eventos en sincronía con el ritmo theta construye vínculos temporale
