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Ghislaine Lanctôt

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Podríamos tener todos "supermemoria" PDF Imprimir E-mail

Memoria y cerebroExisten varias teorías de cómo se generan los recuerdos, que generalmente implican la actividad del hipocampo y el neocórtex. Pero este mecanismo no se había podido determinar con exactitud, ya que las teorías se elaboraban a partir de la observación del comportamiento de personas que habían sufrido daños cerebrales. En esta nueva investigación, el equipo de Susumu Tonegawa (al que ya conocemos de otros artículos: Identificados los mecanismos que graban el miedo y los recuerdos en el cerebro, Amnesia: los recuerdos pueden estar solo bloqueadosActivar recuerdos felices puede revertir la depresión) ha comprobado que el almacenamiento de un recuerdo se produce simultáneamente en el hipocampo y la corteza prefrontal, y que con el tiempo se transfiere el control de la activación del hipocampo (memoria a corto plazo) al la corteza prefrontal (memoria a largo plazo).

Lo que nos parece muy interesante es que es posible que la memoria no se "borre" nunca en el hipocampo y que se mantenga indefinidamente, pudiendo ser activada por algún mecanismo interno inconsciente, como posiblemente pueda ocurrir con los recuerdos traumáticos. Si esto es así solo habría que descubrir la manera de acceder conscientemente a esos recuerdos para tener una supermemoria, como la de las personas que te comentamos en el potencial oculto de la mente. 

Artículo original en universitam

Una nueva investigación del MIT revela que los recuerdos se forman simultáneamente en el hipocampo y la ubicación de almacenamiento a largo plazo en la corteza del cerebro.

Cuando se visita un amigo o se va a la playa, nuestro cerebro almacena una memoria a corto plazo de la experiencia en una parte del cerebro llamada hipocampo. Esos recuerdos son más tarde “consolidados” – es decir, transferido a otra parte del 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  en realidad se forman simultáneamente en el hipocampo y la ubicación de almacenamiento a largo plazo en la corteza del cerebro. Sin embargo, los recuerdos a largo plazo siguen estando en “silencio” durante aproximadamente dos semanas antes de llegar a un estado maduro.

“Este y otros hallazgos en este documento proporciona un mecanismo de circuito integral para la consolidación de la memoria,” dice Susumu Tonegawa, el profesor Picower de Biología y Neurociencia, el director del Centro RIKEN-MIT para el circuito Neural de Genética del Instituto Picower para el Aprendizaje y memoria, y autor principal del estudio.

Los hallazgos aparecen en la revista Ciencia y pueden obligar a alguna revisión de los modelos dominantes de cómo se produce la consolidación de la memoria, según los investigadores.

Los autores principales del artículo son el investigador Takashi Kitamura, el postdoctorado, Sachie Ogawa, y el estudiante graduado Dheeraj Roy. Otros autores son los investigadores posdoctorales, Teruhiro Okuyama y Mark Morrissey, la asociada técnica, Lillian Smith, y el post-doctorado, Roger Redondo.

Almacenamiento a largo plazo

A partir de la década de 1950, los estudios del famoso paciente amnésico Henry Molaison, entonces conocido sólo como el paciente HM, revelaron que el hipocampo es esencial para la formación de nuevos recuerdos a largo plazo. Molaison, cuyo hipocampo fue dañado durante una operación destinada a ayudar a controlar sus ataques de epilepsia, ya no era capaz de almacenar nuevos recuerdos después de la operación. Sin embargo, aún podía acceder a algunos recuerdos que se habían formado antes de la cirugía.

Esto sugiere que los recuerdos episódicos a largo plazo (memorias de eventos específicos) se almacenan fuera del hipocampo. Los investigadores creen que estos recuerdos se almacenan en la neocórtex, la parte del cerebro responsable también de las funciones cognitivas como la atención y la planificación.

Los neurocientíficos han desarrollado dos modelos principales para describir cómo los recuerdos se transfieren desde la memoria a corto y largo plazo. La primera, conocida como el modelo estándar, propone que las memorias a corto plazo se forman y almacenan sólo en el hipocampo, antes de ser transferidos gradualmente a almacenamiento de largo plazo en el neocórtex y desaparecer del hipocampo inicialmente.

Un modelo más reciente, el modelo de huella múltiple, sugiere que los rastros de recuerdos episódicos permanecen en el hipocampo. Estas huellas pueden almacenar datos de la memoria, mientras que las líneas más generales se almacenan en el neocórtex.

Hasta hace poco, no había una buena manera de probar estas teorías. La mayoría de los estudios previos de la memoria se basaron en el análisis de cómo el daño a ciertas áreas del cerebro afecta a los recuerdos. Sin embargo, en 2012, el laboratorio de Tonegawa desarrolló una manera de etiquetar células llamadas células de engramas, que contienen memorias específicas. Esto permite a los investigadores rastrear los circuitos implicados en el almacenamiento y la recuperación de la memoria. También pueden reactivar artificialmente recuerdos mediante el uso de la optogenética, una técnica que les permite a su vez a las células diana, activarse o desactivar mediante el uso de la luz.

En el nuevo estudio de Science, los investigadores utilizaron este enfoque para etiquetar células de memoria en ratones durante un evento de miedo acondicionado – es decir, una descarga eléctrica suave entregada cuando el ratón está en una cámara particular. Entonces, podrían utilizar la luz para reactivar artificialmente estas células de memoria en diferentes momentos y ver si la reactivación provoca una respuesta de comportamiento de los ratones (congelación en su lugar). Los investigadores también pudieron determinar que las células de memoria estaban activas cuando los ratones fueron colocados en la cámara donde se produjo el condicionamiento del miedo, lo que llevó a recordar la memoria de forma natural.

Hipocampo, Amigdala y CPFLos científicos etiquetaron las células de memoria en tres partes del cerebro: el hipocampo, la corteza prefrontal y la amígdala basolateral, que almacena recuerdos con asociaciones emocionales.

Sólo un día después del evento de condicionamiento por miedo, los investigadores encontraron que las memorias del evento fueron almacenadas en las células de engramas, tanto en el hipocampo y la corteza prefrontal. Sin embargo, las células de engramas en la corteza prefrontal estaban “silenciosas” – y podrían estimular el comportamiento paralizante cuando se activan por luz artificial, pero no se disparan durante la recuperación 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 la consolidación de la memoria, que dice que se transfieren gradualmente los recuerdos. La memoria ya está ahí.”

Durante las próximas dos semanas, las células de memoria silenciosas en la corteza prefrontal maduraron gradualmente, como se refleja en cambios en su anatomía y la actividad fisiológica, hasta que las células se hicieron necesarias para que los animales recordaran de forma natural el evento. A finales de ese mismo período, las células de engramas del hipocampo se silenciaron y ya no eran necesarias para la recuperación natural. Sin embargo, las huellas de la memoria permanecieron: la reactivación de esas células con luz todavía impulsó a los animales a congelarse de miedo.

En la amígdala basolateral, una vez que se forman los recuerdos, las células de engramas se mantuvieron sin cambios a lo largo del curso del experimento. Esas células, que son necesarias para evocar las emociones vinculadas con determinados recuerdos, se comunican con las células de engramas, tanto en el hipocampo y la corteza prefrontal.

Revisión de la teoría

Los resultados sugieren que las teorías tradicionales de la consolidación pueden no ser exactas, porque los recuerdos se forman rápidamente y de forma simultánea en la corteza prefrontal y el hipocampo en el día de entrenamiento.

Están formados en paralelo, pero luego se van de diferentes maneras a partir de ahí. La corteza prefrontal se vuelve más fuerte y el hipocampo se vuelve más débil“, dice Morrissey.

“Este trabajo demuestra claramente que desde el primer momento, se forman engramas en la corteza prefrontal,” dice Paul Frankland, un investigador principal en el Laboratorio de Neurobiología en el Hospital para Niños Enfermos de Toronto, que no participó en el estudio. “Desafía la noción de que hay un movimiento de la huella de la memoria del hipocampo a la corteza, y hace que el punto de que estos circuitos están comprometidos juntos al mismo tiempo“.

Se necesitan más estudios para determinar si los recuerdos se desvanecen por completo de las células del hipocampo o si quedan algunos restos. En este momento, los investigadores sólo pueden supervisar las células de engramas durante unas dos semanas, pero se está trabajando en la adaptación de su tecnología para trabajar por un período más largo.

Kitamura dice que cree que algún rastro de la memoria puede permanecer indefinidamente en el hipocampo, un almacenamiento de datos que se recupera sólo ocasionalmente. “Para discriminar dos episodios similares, este engrama en silencio se puede reactivar y la gente puede recuperar la memoria episódica detallada, incluso en momentos muy remotos”.

Los investigadores también planean investigar más a fondo cómo se produce el proceso de maduración de los engramas de la corteza prefrontal. Este estudio demostró ya que la comunicación entre la corteza prefrontal y el hipocampo es crucial, ya que el bloqueo de la conexión del circuito de esas dos regiones impidió que las células de memoria corticales maduren adecuadamente.

La investigación fue financiada por el Instituto RIKEN Cerebro Ciencia, el Instituto Médico Howard Hughes, y la Fundación JPB.

REFERENCIA

Publicación:. Takashi Kitamura, et al, “engramas y circuitos cruciales para los sistemas de consolidación de una memoria,” Ciencia 07 Abr 2017 vol. 356, No. 6333, pp 73-78.; DOI: 10.1126 / science.aam6808

Última actualización el Miércoles, 31 de Octubre de 2018 16:03
 

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