MADRID, 21 Feb. (EUROPA PRESS) -
Entender cómo recuerda el cerebro puede un día arrojar luz sobre qué salió mal cuando falla la memoria, como ocurre en la enfermedad de Alzheimer. Investigadores del Colegio de Medicina Baylor y la Universidad Rice, en Estados Unidos, revelan los patrones específicos de actividad eléctrica en los cerebros de ratas que están asociados con recuerdos concretos, en este caso una experiencia de miedo.
Los científicos descubrieron que antes de que las ratas evitaran un lugar en el que tuvieron una terrible experiencia, el cerebro recordaba el lugar físico donde ocurrió la experiencia, según se detalla en un artículo sobre este trabajo que se publica este lunes en 'Nature Neuroscience'.
"Recordamos cosas todo el tiempo --señala el autor principal, el doctor Daoyun Ji, profesor asociado de Biología Molecular y Celular en Baylor--. Por ejemplo, puedo recordar la ruta que hago de casa al trabajo cada mañana, pero ¿cuáles son las señales cerebrales en ese momento cuando tengo ese recuerdo en mi mente?".
Es difícil estudiar el funcionamiento del cerebro en las personas, por lo que los científicos han recurrido a la rata de laboratorio y han aprendido que cuando el animal está en un lugar particular, las neuronas en el hipocampo, apropiadamente llamadas células de lugar, generan pulsos de actividad. "Numerosas células lugar generan actividad eléctrica llamada patrón de 'picos", apunta Ji.
"Cuando la rata está en cierto lugar, un grupo de neuronas genera un patrón específico de picos y cuando se mueve a un lugar diferente, un grupo diferente de neuronas genera otro patrón de picos. Los patrones son muy distintos. Podemos predecir dónde está el animal mirando su patrón de actividad cerebral", detalla este experto. La cuestión es si estos patrones claves están implicados en la memoria.
CÓMO SABER QUÉ PIENSA UNA RATA
"Nuestras ratas de laboratorio no pueden decirnos qué recuerdo están recordando en un momento determinado --explica Ji--. Para superar este escollo, diseñamos un experimento que nos permitiría saber qué estaba pasando por el cerebro del animal justo antes de evento concreto".
En el experimento, conducido por el primer autor Chun-Ting Wu, investigador graduado en el laboratorio de Ji, una rata caminó a lo largo de una pista, hacia adelante y hacia atrás. Después de un periodo de descanso, la rata caminó por la misma pista de nuevo, pero cuando el animal se acercó al final de la pista, recibió una leve descarga. Tras descansar de nuevo, se puso de nuevo a la rata en la pista y esta vez, cuando se acercó al final de la pista donde había recibido antes la pequeña descarga, la rata se detuvo y se volvió, evitando cruzar el temible camino.
"Antes de que una rata caminara por estas vías la primera vez, insertamos diminutas sondas en su hipocampo para registrar las señales eléctricas generadas por grupos de neuronas activas --relata Ji--. Al registrar estas señales cerebrales mientras el animal caminaba por la pista por primera vez, pudimos examinar los patrones que surgieron en su cerebro: podíamos ver qué patrones estaban asociados con cada ubicación en la pista, incluyendo el lugar en el que el animal se vio sorprendido más tarde".
"Como la rata giró y evitó pisar el final de la pista después de las descargas, podemos suponer razonablemente que el animal está pensando en el lugar donde se vio sorprendido por la descarga en el momento preciso en que deja de caminar y se da la vuelta --apunta Ji--. Nuestras observaciones confirmaron esta idea".
Cuando los investigadores, en colaboración con el coautor Caleb Kemere, en la Universidad de Rice, observaron la actividad cerebral en lugar de las neuronas en este momento, encontraron que los patrones de picos correspondientes a la ubicación en la que la rata había recibido el choque volvieron a surgir, aunque esta vez el animal sólo se paraba y pensaba en la ubicación.
"Curiosamente, a partir de la actividad cerebral podemos decir que el animal estaba 'viajando mentalmente' desde su ubicación actual hasta el lugar del choque. Estos patrones correspondientes al lugar del choque resurgieron justo en el momento en que se recuerda un recuerdo específico", apunta Ji.
El próximo objetivo de los investigadores es analizar si el patrón de picos que identificaron es absolutamente necesario para que los animales se comporten de la manera en la que lo hicieron. "Si interrumpimos el patrón, ¿el animal evitará todavía entrar en la zona que había aprendido a evitar?", plantea Ji.
"También estamos interesados en determinar cómo otras partes del cerebro, como las involucradas en la toma de decisiones, puede emplear los patrones de saturación de las neuronas de lugar en el hipocampo" añade Ji, quien junto a sus colegas explorará el papel que pueden tener los patrones de picos en el hipocampo en las enfermedades que implican la pérdida de memoria, como la enfermedad de Alzheimer.
"Queremos determinar si este tipo de mecanismo se altera en los modelos animales de la enfermedad de Alzheimer. Alguna evidencia demuestra que no es que los animales no tengan un recuerdo, sino que de alguna manera no pueden recordarlo", plantea. Al usar este sistema de lectura de los patrones de picos en los cerebros de los modelos animales de la enfermedad, los autores esperan determinar si existe un patrón específico durante el recuerdo.
