Especialistas del CONICET demostraron que la activación de la memoria
episódica depende de la comunicación coordinada entre dos regiones del cerebro:
el hipocampo ventral y la corteza prefrontal. El hallazgo, que se realizó a
través de experimentos en modelos animales, se describe en Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), publicación oficial de la Academia
Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
«La memoria episódica es aquella relacionada con sucesos autobiográficos
y otros eventos, asociados a un contexto espacial y temporal, que pueden
relatarse de forma explícita. Como este proceso mental está alterado en
enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer y patologías psiquiátricas,
conocer los mecanismos que lo regulan puede ser útil para desarrollar
tratamientos más específicos y efectivos», explicó Camila Zold, líder del
trabajo e investigadora del CONICET en el Instituto de Fisiología y Biofísica
Bernardo Houssay (IFIBIO, CONICET-UBA).
La investigadora también destacó que «reconocer los circuitos neuronales
de las memorias episódicas y los mecanismos que controlan su evocación tiene
relevancia para conocer mejor un proceso fundamental para la supervivencia de
los seres vivos».
Resultados
principales
La información presentada por el contexto en cualquier momento podría
impulsar la recuperación de más de un rastro de memoria. ¿Qué mecanismo permite
seleccionar el más relevante? De acuerdo con el trabajo publicado en PNAS, un
aumento en la sincronización entre el hipocampo ventral y la corteza prefrontal
es fundamental para la evocación de la traza de memoria de mayor importancia y
la correcta resolución de tareas.
A esa conclusión llegó el equipo de investigación tras evaluar la
respuesta electrofisiológica de las neuronas de un grupo de ratas mientras
resolvían una tarea de memoria episódica.
En esta tarea, los animales utilizaban la información contextual para
discriminar entre un objeto (un frasco o una botella) que ya conocían, pero que
nunca habían visto previamente en ese contexto (objeto incongruente), y otro
que ya habían visto en ese lugar (objeto congruente). Los animales que
resolvían bien la tarea eran los que reconocían rápidamente el objeto
congruente (evocación de la memoria relevante o episódica) y procedían a explorar
el incongruente.
«Encontramos que la comunicación entre el hipocampo ventral y la corteza
prefrontal aumenta durante la exploración del objeto que es incongruente con el
contexto y se logra establecer una nueva asociación objeto-contexto como
novedosa», destacó Noelia Weisstaub, que también lideró el trabajo y es
investigadora del CONICET en el Instituto de Neurociencia Cognitiva y
Traslacional (INCYT, CONICET-Fundación INECO-Universidad Favaloro).
Por el contrario, en los animales que tenían un mal desempeño con la
tarea, la sincronización entre la corteza prefrontal medial y el hipocampo
ventral era menor. «Es posible que en estos casos la memoria del objeto
incongruente interfiera con la evocación de la memoria relevante y por lo tanto
el animal se comporta como si ambos objetos (congruente e incongruente) fuesen
igualmente familiares en ese contexto», afirmó Weisstaub.
Con farmacología los autores del estudio desconectaron la comunicación
entre la corteza prefrontal medial y el hipocampo ventral, y comprobaron que
los animales siempre tenían un mal desempeño con la tarea y la evocación de la
memoria relevante.
«Analizando la actividad de neuronas individuales en la corteza
prefrontal durante la tarea, identificamos distintas subpoblaciones de neuronas
(células piramidales) que responden cuando el animal explora los objetos. La
magnitud de la respuesta de estas neuronas correlaciona con la capacidad de los
animales de determinar si ya habían visto o no el objeto en ese lugar
previamente», explicó Juan Facundo Morici, becario posdoctoral del CONICET en
el INCYT y primer autor del estudio.
A raíz de los resultados obtenidos, los próximos pasos de esta línea de
investigación van en la dirección de demostrar el rol específico de la
sincronización theta (un tipo de actividad eléctrica del cerebro que coordina
el encendido y apagado de millones de neuronas a un ritmo de varias veces por
segundo) en la evocación de los trazos de memoria. «Sería interesante observar
si modificando la sincronización theta se puede mejorar o empeorar la
interferencia durante la evocación», señaló Weisstaub.
Por su parte, Zold agregó que otro objetivo será «identificar otros
mecanismos que regulan la sincronización entre el hipocampo y la corteza
prefrontal para la evocación de memorias episódicas y cómo esta comunicación es
afectada por manipulaciones farmacológicas que sabemos afectan la resolución de
la tarea. Estos estudios ampliarán aún más la comprensión del funcionamiento de
este tipo de memoria».
El trabajo recibió el apoyo de becas de investigación de la Agencia
Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la
Innovación (Agencia I+D+i) y fondos de la UBA (Ubacyt 2018-2020) y del premio
Ben Barres que otorga “eLife”, una organización sin fines de lucro fundada en
2011 por el Instituto Médico Howard Hughes, de Estados Unidos, la Sociedad Max
Planck, de Alemania, y el Wellcome Trust, del Reino Unido. BP
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