Fascinante: científicos capturan la formación de un recuerdo en un cerebro

Usando un modelo animal, expertos de la Universidad del Sur de California hallaron los cambios que ocurren a nivel cerebral en la formación de la memoria.




El cerebro es una de las piezas principales que orquestan nuestro día a día, como coordinar diferentes grupos de músculos para poder movernos o poder imaginar y pensar cosas. También nos permite aprender y recordar, pero ¿alguna vez hemos visto cómo se almacenan los recuerdos en el cerebro?

Un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de California (USC) logró un acercamiento a esto usando peces cebra cuyo ADN fue previamente modificado para poder ver la fuerza y ubicación de la sinapsis –la conexión entre neuronas– al crear recuerdos. ¿Qué tienen estos resultados para decirnos?

Hallazgos

Después de seis años de investigación, los expertos explicaron una relación de ganancia y perdida de sinapsis a la hora de generar recuerdos. ¿Qué quiere decir esto? Que el cambio físico en el cerebro cuando ocurre el aprendizaje puede verse mediante la actividad neuronal desapareciendo en un área y apareciendo en la otra.

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3D render of a medical figure with brain highlighted

“Durante los últimos 40 años, la sabiduría común era que se aprende cambiando la fuerza de las sinapsis, pero eso no es lo que encontramos en este caso”, dijo Carl Kesselman, científico informático de la USC Viterbi, a la misma universidad.

Estos cambios a nivel neuronal pueden ayudar a explicar la formación de los recuerdos y la memoria, así como también entender el por qué los recuerdos asociativos negativos son tan fuertes.

Los métodos innovadores que se utilizaron también son algo a destacar. Otras investigaciones han estudiado la actividad neuronal después de la formación de la memoria y con espécimen fallecido, mientras que en este estudio ha logrado captar los cambios en la sinapsis de los peces durante la formación de la memoria en un mismo sujeto de estudio, manteniéndolo con vida. Dando paso a un gran avance para el campo de la neurociencia.

Metodología

Los sujetos de estudio en este caso fueron peces cebra alterados genéticamente para que su sinapsis pudiera marcarse con una proteína fluorescente que brillaría cuando se escaneara. Este método fue creado por Donald Arnold, un biólogo de la USC Dornsife, y su equipo. Además de esto, se concibió la creación de un microscopio hecho a la medida el análisis de las criaturas vivas.

“Nuestras sondas pueden etiquetar las sinapsis en un cerebro vivo sin alterar su estructura o función, lo que no era posible con las herramientas anteriores”, explicó Arnold en una nota de la USC.

“Realmente creo que este es el futuro de la transparencia en la investigación, una nueva era, y la USC está a la vanguardia”, dijo el bioingeniero Scott Fraser a la misma universidad.

Para poder ver la actividad neuronal de los peces, se le sometió a un tipo de aprendizaje llamado “condicionamiento clásico”, en el cual se expuso al individuo a un estímulo estresante que evocaría una respuesta conductual específica.

De esta forma, se entrenaron a peces cebra de 12 días de edad para que asociaran el encender una luz con la incomodidad de tener un láser infrarrojo que calentaba sus cabezas, a lo que traban de evitar nadando y alejándose. Los peces que aprendieron a relacionar esta luz con el láser moverían sus colas en señal de haber aprendido.

“La obtención de imágenes de los mismos sujetos antes y después del condicionamiento clásico con una resolución de sinapsis única proporciona un mapeo imparcial de los cambios sinápticos que acompañan a la formación de la memoria”, explicó el estudio de la USC.

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