07 de octubre de 2004
Circuito cerebral permitiría a los científicos espiar la formación de memoria
Investigadores del Instituto Médico Howard Hughes han identificado un circuito cerebral que parece ser clave para convertir las memorias a corto plazo en memorias a largo plazo. El circuito relaciona el área cerebral principal del aprendizaje con otra región que gobierna las funciones cerebrales superiores.
Los estudios permiten espiar uno de los procesos centrales del aprendizaje y la memoria, dice la investigadora del HHMI, Erin M. Schuman. Ella y el estudiante de doctorado Miguel Remondes, del Instituto de Tecnología de California, publicaron sus resultados en el número del 7 de octubre de 2004, de la revista
Nature
.
“Estos datos sugieren que la importancia de la neocorteza como sitio de almacenaje de la memoria aumenta durante el curso de la vida de la memoria”.
Erin M. Schuman
Según Schuman, el resultado esclarece un interrogante central de la investigación del aprendizaje y de la memoria que se dedica al estudio de las funciones de dos estructuras cerebrales, el hipocampo, que está involucrado en la formación de la memoria, y la neocorteza, que está asociada con las funciones cerebrales superiores.
“Hay dos descubrimientos que son necesarios para comprender el trabajo actual”, dijo Schuman. “Primero, las lesiones en el hipocampo antes del entrenamiento pueden evitar la formación de algunos tipos de memoria a corto plazo. En segundo lugar, si se retrasa la lesión del hipocampo por días después del entrenamiento, se puede observar que a medida que aumenta el retraso, el déficit de la memoria disminuye. Estos datos sugieren que la importancia de la neocorteza como sitio de almacenaje de la memoria aumenta durante el curso de la vida de la memoria. Además, se necesita claramente que el hipocampo y la corteza se comuniquen”.
Un candidato para la conducción de la comunicación es la proyección temporoamónica (TA), “una vía que hemos estado desmenuzando durante años para comprenderla”, dijo Schuman. “Nosotros y otros investigadores habíamos estudiado la fisiología de esta conexión directa entre las dos áreas, pero nadie había estudiado directamente la importancia de esta vía en el aprendizaje”.
Para realizar los experimentos, Remondes perfeccionó una técnica para hacer lesiones eléctricas precisas en la proyección TA de los cerebros de ratas. En el primer conjunto de experimentos, creó las lesiones en los animales y después probó la habilidad de los mismos para aprender encontrar una plataforma sumergida en un tanque lleno de agua turbia. Cuando los investigadores probaron las ratas el día después de que se hicieran las lesiones eléctricas, todavía recordaban la ubicación de la plataforma. Pero perdían esa memoria cuatro semanas después del entrenamiento.
“Había dos explicaciones posibles para este resultado”, dijo Schuman. “Ya sea habíamos deteriorado selectivamente el proceso de conversión de memorias a corto plazo en memorias a largo plazo. O, las memorias a corto plazo y a largo plazo están en vías paralelas, y la lesión había afectado selectivamente la vía de la memoria a largo plazo”.
Por lo tanto, en un segundo conjunto de experimentos, los investigadores crearon las lesiones en TA en animales 24 horas después de que habían aprendido la posición de la plataforma. Estos animales conservaron la memoria a corto plazo; pero cuatro semanas más tarde, también perdieron esa memoria. Dado que la lesión se hizo después del aprendizaje, este experimento sugirió que los animales tenían dificultades al convertir su memoria a corto plazo en memoria a largo plazo -proceso también llamado consolidación-”.
“Si en realidad se tratara de un proceso de consolidación de memoria, los datos sugerirían que hay una ventana de vulnerabilidad que se cerrará”, dijo Schuman. “Por lo tanto, en el último experimento, esperamos tres semanas para que la memoria se consolidara y después hicimos la lesión. Cuando hicimos la prueba una semana más tarde, la mayoría de los animales recordó la localización de la plataforma aunque acababan de recibir la lesión; es decir, parecía que ya habían consolidado adecuadamente la memoria durante las tres semanas posteriores al entrenamiento y anteriores a la lesión.
“Estos experimentos nos dicen que la proyección TA es una parte importante del diálogo entre el hipocampo y la corteza que ocurre después del aprendizaje”, dijo Schuman. “Ahora, lo que se necesita es un estudio de los patrones de descarga específicos de las neuronas que conforman la proyección TA durante el aprendizaje y el período de consolidación. Es interesante que gran parte de la actividad importante probablemente suceda luego del evento, cuando se quita al animal de la experiencia de comportamiento directa”.
Estudios futuros podrían dar pistas sobre si el sueño desempeña una función en la consolidación de la memoria, teoría que ha sido propuesta por muchos investigadores, dijo Schuman. Los estudios realizados por otros investigadores han mostrado que existe una actividad cerebral coordinada y distintiva entre el hipocampo y la neocorteza durante el sueño, dijo.
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