miércoles, 30 de abril de 2008
Hallan cómo inhibir un mecanismo que permite consolidar recuerdos
Cuando un nieto escucha el relato de su abuelo sobre un hecho ocurrido 40 años antes, seguramente encontrará algo para sorprenderse aunque ya lo conozca. Nunca es exactamente la misma historia. No es raro que al evocar un recuerdo se le quiten o agreguen detalles. Tampoco es extraño que estos cambios vuelvan a archivarse en el cerebro, remodelando la información original y dando lugar a la reconsolidación de la memoria.
Científicos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (UBA) comienzan a descifrar precisamente los mecanismos que permiten que esto ocurra. Sus hallazgos acaban de publicarse en The Journal of Neuroscience .
"Hallamos que una proteína, NF-kB, participa tanto en el proceso de consolidación como en el de reconsolidación de la memoria. Esta proteína regula la expresión de genes necesaria para almacenar la memoria a largo plazo. Pero si se inyecta en el cerebro un inhibidor de este mecanismo luego de que el recuerdo fue evocado, se afecta la retención", sintetiza el doctor Arturo Romano, del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria.
"Este tipo de estudios hoy ganan interés porque abren una instancia por la cual se podría interferir en la memoria ya formada. Potencialmente podría ser aplicable a casos de fobias o a personas que sufren estrés postraumático", agrega Romano, también del instituto Ifibyne (UBA-Conicet), que primero estudió esta situación en cangrejos y ahora lo hace en ratones, aunque aún falta un largo trecho antes de ser probado en humanos.
"La memoria del ratón, sencilla desde nuestro punto de vista, no sólo puede ser interferida por manipulación farmacológica, sino también con otro nuevo aprendizaje", señala el doctor Carlos Baratti, director del Laboratorio de Neurofarmacología de Procesos de Memoria de la Facultad de Farmacia y Bioquímica.
"El término «reconsolidación» se acuñó alrededor del año 2000 en medio de una polémica", recuerda el doctor Mariano Boccia, que subraya: "La teoría de la consolidación afirma que, una vez formada, teóricamente un recuerdo permanecería estable. Hoy se sabe que esto no es así, no sólo por nuestros resultados, sino por los de otros grupos, donde se observa que cuando se evoca un recuerdo la memoria podría reformularse".
Para Baratti, "no tiene sentido el gasto de energía que implica la formación de la memoria para hacer algo estático que nunca más se va a modificar. No sería un mecanismo útil para la adaptación del organismo". Lejos de la imagen pasiva que puede sugerir el hecho de recordar, "traer al presente algo del pasado es un proceso activo. Cada vez que se evoca, la memoria puede ser modificada", destaca el doctor Ramiro Freudenthal, del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria.
Cómo fue el experimento
Los ratones fueron entrenados para aprender a evitar un estímulo que les genera aversión. Estos animales tienden a buscar lugares oscuros, pero cuando ingresaban en un compartimiento sin luz se los sometía al estímulo. A las 48 horas eran llevados de nuevo al sitio experimental, pero esta vez evitaban ingresar en el compartimiento sombrío. "Al ser colocado en la plataforma experimental, el animal traía a su memoria la situación anterior y actuaba en función de su experiencia previa", puntualiza Boccia.
En cada caso se tomaron muestras de la proteína en cuestión. "Se comprobó que ese mecanismo se activaba tanto en el momento del almacenamiento inicial como en el momento de la evocación. Este cambio se estudió en el hipocampo, un área del cerebro que procesa las características del lugar donde un suceso ocurrió", explica Romano. Cuando se inyectó en el hipocampo un inhibidor de esa proteína, se observó que interfería en el recuerdo del animal.
Aunque esta investigación es de ciencia básica, una posible aplicación de estos hallazgos, en caso de que prosperaran las siguientes etapas de experimentación, sería la de producir avances para el tratamiento de personas con estrés postraumático. En este sentido, el doctor Baratti aclara: "La memoria no es borrada del cerebro, sino que no se expresa. Esto podría significar un paso enorme en algunos trastornos en que un recuerdo patológico altera la vida cotidiana del afectado".
lunes, 3 de marzo de 2008
Registran por primera vez las conexiones neuronales que crean recuerdos
La manipulación genética de ratones ha permitido rastrear en laboratorio el camino seguido por un neurotransmisor durante la formación de recuerdos en estos animales. Los ratones aprendieron a temer y a recordar una caja en la que sufrían descargas eléctricas, mientras los investigadores registraban su actividad cerebral. Pudieron definir así por primera vez el tipo de conexiones neuronales que posibilitan los recuerdos, al menos los relacionados con el miedo. El estudio descubrió que un tipo específico de sinapsis es más importante para el aprendizaje y el proceso de la memoria que otros, al menos en lo que se refiere al proceso de formación de recuerdos relacionados con el miedo. Por Olga Castro-Perea.
Una nueva rama de ratones genéticamente modificados ha permitido a un equipo de científicos del Scripps Research Institute de Estados Unidos señalar, por primera vez, las conexiones neuronales específicas que se establecen a medida que se crean los recuerdos.
Lo han conseguido rastreando una proteína que, gracias a dicha manipulación genética, brillaba en color verde fluorescente a medida que circulaba por las neuronas individuales de los animales, desde el cuerpo celular hacia fuera de éste, a través de las dendritas. Los científicos pudieron distinguir así con exactitud qué sinapsis se producían cuando el ratón aprendía a temer a un estímulo eléctrico que se le suministraba en un entorno determinado, según informa la revista Technology Review.
La sinapsis es el contacto que se establece entre las neuronas o células nerviosas del cerebro, mediante el intercambio de neurotransmisores entre dichas neuronas. Mark Mayford, director de la presente investigación y profesor de biología celular del Scripps Research Institute, afirmó en un comunicado del mencionado instituto, que su equipo está desarrollando técnicas que le permitan estudiar las áreas cerebrales que realmente varían durante el proceso del aprendizaje, cada vez con mayor resolución.
Estímulo para el recuerdo
Los neurocientíficos creen que para que un recuerdo se forme, las conexiones sinápticas individuales deben ser reforzadas en respuesta a un estímulo generador de memoria. Este refuerzo parece ser consecuencia del movimiento de un conjunto de proteínas específicas hacia la sinapsis, siguiendo un patrón coreografiado con precisión, pero aún sigue siendo un misterio cuales son las proteínas implicadas en el proceso y cómo son dirigidas hacia su destino.
El presente estudio, que ha aparecido publicado en la revista Science, es el primero que traza el recorrido de una proteína particular hacia una sinapsis concreta.
La proteína estudiada es un receptor de glutamato, es decir, un neurotransmisor previamente relacionado con la formación de memoria. Los investigadores modificaron genéticamente a los ratones para que sus receptores de glutamato brillaran en verde bajo condiciones muy específicas y manipulables. Posteriormente, estos ratones fueron entrenados para esperar un estímulo eléctrico doloroso en sus patas siempre que eran colocados en el interior de una caja concreta.
El miedo es “un recuerdo de muy larga duración, muy contundente”, señala Mayford. Presumiblemente, las neuronas que se activaron cuando los ratones aprendieron a temer la caja de los electro-shocks serían las responsables de la formación de recuerdos de rechazo hacia dicha caja.
Sinapsis especiales
El receptor de glutamato marcado con fluorescencia fue modificado para que las neuronas lo fabricaran sólo cuando estaban activas. Así, el grupo pudo identificar qué neuronas contribuyeron a la formación de los recuerdos siguiendo el brillo verde. Por otro lado, los investigadores “desconectaron” completamente el sistema de “etiquetado” de la proteína administrando doxicilina a los ratones a lo largo de toda su vida, salvo cuando estaban aprendiendo, de manera que los científicos pudieron seguir la formación de estos recuerdos concretos.
El equipo de Mayford siguió el brillo del receptor de glutamato a medida que éste se movía por las neuronas, atravesando el área del hipocampo examinando capas del cerebro en diversos puntos temporales después de la tarea de aprendizaje. Descubrieron así que, después de que la proteína fuera producida en el núcleo, se trasladó hacia fuera a través de muchas de las dendritas de la célula hasta las sinapsis.
Y, sorprendentemente, esta proteína se alojó en una clase concreta de sinapsis, las propiciadas por proyecciones citoplasmáticas con forma de hongo, lo que supondría que un tipo específico de sinapsis sería más importante para el aprendizaje y el proceso de la memoria que otros, al menos en lo que se refiere al proceso de formación de recuerdos relacionados con el miedo.
Pero quedan más misterios por resolver, como el porqué de que el receptor “marcado” desaparezca de las sinapsis después de 72 horas, aún cuando que los recuerdos persisten durante mucho más tiempo. Otras proteínas y otras áreas del cerebro estarían, casi con toda seguridad, implicadas en la formación y el mantenimiento de recuerdos.
Nuevas investigaciones
La amígdala en particular probablemente juegue un papel clave. Mientras el hipocampo es esencial para la codificación de información sobre el lugar –en este caso, la caja donde se administraban los estímulos eléctricos desagradables-, la amígdala parece vinculada a aquella información a la respuesta de miedo producida por las descargas eléctricas a los ratones, señalan los investigadores.
En estudios anteriores sobre la amígdala usando ratones modificados genéticamente de manera similar, el grupo de Mayford demostró que las mismas neuronas eran activadas tanto cuando los recuerdos son formados como cuando son recuperados posteriormente. En futuros estudios, estos científicos podrían aplicar esta nueva aproximación a escala para probar la formación de recuerdos en la amígdala.
Mayford espera asimismo usar la nueva técnica para dilucidar la estructura precisa de un recuerdo codificado por el hipocampo –en particular, un recuerdo de la caja-. Planea determinar si se puede enseñar a un ratón que nunca ha recibido estímulos eléctricos dentro de la caja a temerla de cualquier forma. Para hacerlo, activaría las neuronas del hipocampo que codifican la memoria de la caja, y luego le daría un electro-shock a los ratones.
Si el experimento resultase exitoso, podría ayudar a explicar cómo la caja está representada dentro del cerebro del ratón. Una de las grandes cuestiones de la neurociencia, según Mayford, es ¿cómo se forma una representación del entorno externo?
En general, uno de los rasgos más destacados del cerebro es su capacidad para asimilar y almacenar la información que aprendemos. En este proceso participan las neuronas estableciendo nuevos puntos de contacto entre ellas –las sinapsis- o inhabilitando puntos de contacto existentes. Un aumento en contactos sinápticos entre neuronas se atribuye a un proceso de aprendizaje, mientras que, la pérdida de tales puntos puede significar pérdida de información. Pero el número total de sinapsis varía constantemente, lo que supone que el cerebro posee una plasticidad sináptica que es uno de los mecanismos clave del proceso de aprendizaje.
lunes, 10 de diciembre de 2007
¿ Qué merece la pena recordar ?
Científicos de Suecia han identificado los ganglios basales como la parte del cerebro que decide qué cosas valen la pena recordar y qué otras no para así desocupar la memoria temporal y hacer que ésta trabaje de una manera más rápida y eficaz.
Este logro, que publica en su página web la revista científica británica "Nature neuroscience" como avance de su número de enero, es fruto de una investigación sobre la memoria temporal en línea o memoria de trabajo que expertos de varias entidades académicas suecas llevaron a cabo mediante pruebas de imágenes funcionales.
Este estudio, que puede ayudar a comprender mejor el proceso de la memoria en los humanos, toma el testigo de una investigación de científicos estadounidenses publicada en junio y que aseguraba que olvidar la información menos importante hace que sea más sencillo recordar la más relevante.
Es en ese proceso selectivo de información necesaria en el que entra en juego los ganglios basales, importantes núcleos cerebrales interconectados con la corteza cerebral, el tálamo y el tallo cerebral y que en los mamíferos están asociados a la función motriz, emocional, de aprendizaje y de pensamiento.
Estos núcleos actúan como una especie de vigilante a la entrada de una discoteca que sería la corteza prefrontal, parte del cerebro que interviene en el proceso de recuperación de las informaciones guardadas en la memoria.
"Podemos almacenar información en la memoria de trabajo en la medida en la que recordamos la información relevante. El modo en que se ejecuta esta selección de los asuntos importantes de recordar es lo determinante", afirman los expertos en la revista.
"En nuestra investigación mostramos que la actividad de la corteza prefrontal y de los ganglios basales precede al filtro de información irrelevante y que esa actividad indica hasta qué punto sólo se almacena la información relevante", añaden.
Memoria de trabajo
Así, en las pruebas realizadas para su investigación, los científicos observaron que las personas que presentaban una mayor actividad en sus ganglios basales eran las que podían retener más información en su memoria temporal en línea.
Vieron además que la actividad de este núcleo del cerebro y de la corteza prefrontal se incrementó cuando llegó el momento de decidir si había que recordar ciertos estímulos visuales que los investigadores habían puesto entre las imágenes sólo para distraer.
"Nuestro estudio pone de relieve el mecanismo por el que la actividad de los ganglios basales y frontales controla el acceso a la memoria de trabajo en la corteza parietal de los humanos, y supone una importante contribución a las diferencias entre las memorias de los individuos", apuntan los investigadores.
El término "memoria de trabajo" lo introdujo en 1976 por el psicólogo británico Alan Baddeley para definir a la memoria temporal en línea que el ser humano utiliza para ciertas tareas y para resolver ciertos problemas que se plantean en el día a día.
lunes, 2 de julio de 2007
¿El fin de los malos recuerdos?
Ahora, científicos canadienses afirman que es posible poner fin a los malos recuerdos, en particular a los que causan el llamado Trastorno por Estrés Postraumático (TEP).
El TEP afecta a una de cada tres personas que son víctimas de eventos violentos y traumáticos.
Según los investigadores, los traumas, temores y ansiedades asociados a un recuerdo en particular puede ser eliminados con la intervención de medicamentos.
El estudio, llevado a cabo por investigadores de la Universidad McGill en Montreal, aparece en la Revista de Investigación Psiquiátrica.
Emociones
Los científicos afirman que una dosis de Propranolol, administrada a las pocas horas de que ocurre un evento traumático, puede reducir las respuestas fisiológicas que provocará posteriormente el evento.
El medicamento, afirman los científicos, no bloquea el mal recuerdo en sí mismo, sino todas las malas emociones asociadas a éste."El cerebro almacena los recuerdos de cierta forma", explicó a la BBC el profesor Karim Nader, quien dirigió la investigación.
"En una parte del cerebro se guarda toda la información consciente, todos los detalles que recordamos de cierto evento".
"Y otra parte del cerebro guarda todo el aspecto emocional, todos los sentimientos asociados a este hecho", señala.
Lo que hicieron los investigadores, fue, por medio del medicamento, bloquear la parte emocional del recuerdo traumático."Pero no bloqueamos la parte consciente del recuerdo, es decir, la gente que recibió el medicamento podía recordar los detalles del trauma, pero ya no se mostró abrumada o incapacitada por éste", dice Karim Nader.
El Propranolol es un beta bloqueador que se usa principalmente para el tratamiento de la hipertensión.
En el estudio, un grupo de individuos que sufrían TEP crónico recibieron una dosis de propranolol después de describir el evento que les había causado el trauma.
Otro grupo recibió un placebo.
Una semana después, volvieron a describir ese evento mientras se monitoreaba su ritmo cardíaco y otras respuestas fisiológicas como la conductividad de la piel o la dificultad para respirar.
Duradero
Según los científicos, estas respuestas fisiológicas fueron mucho más pequeñas en los individuos que tomaron el medicamento.
"Una de las voluntarias estudiadas -afirma el profesor Nader- había sido violada a los 12 años y durante 30 años nunca había podido hablar del hecho"."Después del tratamiento -agrega- comenzó a hablar sobre la violación y pudo hacerlo con detalle, lo cual quiere decir que la parte emocional que durante muchos años la había incapacitado, ya no estaba allí".
Los efectos, dicen los científicos, parecen ser duraderos ya que tres meses después del primer tratamiento los voluntarios siguieron mostrando las mismas recciones.
Los científicos afirman que no están intentando borrar todos los recuerdos o crear un fármaco "utópico" que elimine todas las malas experiencias de la mente de la gente.
"Las emociones, placenteras o no, son parte normal de nuestra vida diaria", afirma Karim Nader.
"Las emociones están encargadas de dirigir nuestras vidas ya que todos los días tomamos decisiones basados en temores o sentimientos de lo que podrá ocurrir", agrega.
Tal como señala Kader, "no estamos intentando eliminar las emociones de una persona normal".
"Pero para alguien que sufre TEP, estos recuerdos no son normales porque no dejan funcionar al paciente y lo incapacitan".
Lo que pretende la investigación es "eliminar el poder destructivo de un recuerdo y convertirlo en un recuerdo que es malo, pero es normal".
De esta forma, dicen, los pacientes serán capaces de poder enfrentar estos recuerdos, responder a ellos con ayuda de métodos normales de psicoterapia y volver a tener una vida normal.
Fuente: BBC Mundo.