Las neuronas compiten entre sí para traernos los recuerdos

Los percibimos con precisión aunque un mismo recuerdo sea compartido por varias neuronas

Foto: Neurona del hipocampo (en amarillo) cuya actividad eléctrica fue aislada durante consolidación de la memoria. CSIC


El cerebro almacena los recuerdos en neuronas específicas que compiten entre sí, en una especie de ying-yang celular, para ser reclutadas y recibir más excitación que inhibición, ha descubierto un estudio. De esta forma, el hipocampo representa recuerdos diferentes con una gran precisión, aunque un mismo recuerdo sea compartido por varias neuronas.

Científicos españoles y húngaros han identificado las huellas que dejan los recuerdos en el cerebro y aislado la actividad de las neuronas individuales mientras experimentan recuerdos. 

Han descubierto también que la participación de las neuronas individuales en el recuerdo es extremadamente selectiva, ya que sólo aquellas neuronas del hipocampo que contienen información sobre el recuerdo a reactivar reciben más “excitación” que “inhibición”, y son reclutadas de forma precisa por la dinámica cerebral. 

“Hemos visto que la mayoría de células del hipocampo experimentan una competición entre “excitación” e “inhibición” eléctrica que se compensa exquisitamente, en una suerte de yin-yang celular”, explica Manuel Valero, investigador del Instituto Cajal y primer autor del estudio, en un comunicado del CSIC. 

“Sólo aquellas neuronas del hipocampo que contienen información sobre el recuerdo a reactivar recibirían más “excitación” que “inhibición”, y serían reclutadas de forma precisa. Este mecanismo podría permitir al hipocampo compaginar su altísima capacidad para representar recuerdos diferentes con una gran precisión para reactivar un recuerdo dado”, añade Valero. 

En el estudio, los investigadores han utilizado técnicas de aprendizaje automático por ordenador, basado en redes neuronales artificiales, para estudiar las huellas de la actividad eléctrica del cerebro producidas durante la reactivación de la memoria. 

“Así, hemos identificado, entre todas las huellas eléctricas registradas, aquellas que almacenan el mismo contenido de información, y, por tanto, corresponden al mismo “recuerdo”. Utilizando técnicas experimentales hemos conseguido aislar la actividad de neuronas individuales durante estos ‘recuerdos’”, explica Liset Menéndez de la Prida, investigadora del Instituto Cajal y directora del estudio. 

El estudio muestra, además, que el desequilibrio entre “excitación” e “inhibición” de las células, característico de algunas enfermedades cerebrales como la epilepsia, podría ser catastrófico en la reactivación de los recuerdos. 

 “En la epilepsia se da una fuerte coincidencia con déficits de memoria, sobre todo en la consolidación de los recuerdos. Los datos obtenidos sugieren que la alteración del equilibrio excitación-inhibición no sólo contribuye a la actividad epiléptica sino a colapsar los recuerdos individuales durante el proceso de consolidación, mezclándolos de forma indisoluble”, explica Menéndez de la Prida.

Doble función del hipocampo 

Valero añade que con el avance de la neurociencia se ha descubierto que el hipocampo tiene una doble función que lo hace indispensable en los procesos de generación de la memoria. 

 “En primer lugar, representa la situación a tiempo real del sujeto; por ejemplo, la actividad de los circuitos del hipocampo del lector, en este instante, representan información del lugar y el momento en el que se encuentra mediante secuencias de actividad neuronal – su posición en la habitación, la compañía que tiene, el marco temporal en el que se encuentra, etc –. Una vez recopilada la información” –añade Valero-, “para que el cerebro pueda disponer del recuerdo de este instante, el hipocampo del lector deberá transformarlo en memoria a largo plazo. Y este proceso lo lleva a cabo el hipocampo a través de un proceso llamado consolidación. Durante la consolidación se reactivan a alta velocidad las secuencias neuronales activadas durante la experiencia, algo así como reviviendo la situación. Un proceso costosamente energético, y que deja una huella eléctrica que los investigadores son ahora capaces de leer en registros intracerebrales.” 

El trabajo, publicado en la revista Neuron, y que cuenta con la colaboración de científicos de la Fundación para la Investigación del Hospital de Parapléjicos de Toledo y la Universidad de Szeged (Hungría), ha estudiado los eventos eléctricos responsables de la memoria en el hipocampo, una región cerebral fundamental para estos procesos y descubierto algunas claves básicas del proceso de consolidación de la memoria.

Referencia 

Mechanisms for Selective single-Cell Reactivation during Offline Sharp-Wave Ripples and Their Distortion by Fas1t Ripples. Neuron, Volume 94, Issue 6, p1234–1247.e7, 21 June 2017. Doi: 10.1016/j.neuron.2017.05.032

Descubren cómo se fijan los recuerdos en el cerebro

Cada recuerdo está asociado a moléculas diferentes sobre las cuales se puede intervenir para borrar memorias traumáticas

Un nuevo estudio ha descubierto cómo se fijan los recuerdos en el cerebro y que existen diferentes formas de memoria en el seno de una misma neurona. También que cada recuerdo está asociado a moléculas diferentes sobre las cuales se puede intervenir para borrar memorias traumáticas específicas.

Una nueva investigación ha determinado que existen diversos mecanismos neuronales para la fijación de recuerdos en el cerebro, lo que permitirá tratamientos para la eliminación selectiva de recuerdos patológicos. 

En un artículo publicado en Current Biology, los investigadores explican que diferentes formas de memoria cohabitan en el seno de una misma neurona y que cada una puede ser manipulada por separado. 

También señalan nuevos descubrimientos sobre cómo se produce la fabricación de recuerdos y la eliminación selectiva de algunos de ellos, lo que permitirá diseñar tratamientos para tratar algunas enfermedades mentales como la ansiedad. 

A partir de estos descubrimientos es posible curar estas enfermedades asociadas a recuerdos traumáticos y patológicos borrando los recuerdos de la memoria no asociativa que origina la reacción psicológica enfermiza. 

Determinados medicamentos podrían dirigirse a las moléculas que fijan los recuerdos de la memoria no asociativa, eliminando la ansiedad sin alterar la memoria normal de los acontecimientos pasados. 

La memoria asociativa es la que se basa en los vínculos que establecemos entre elementos sin relación entre sí, como por ejemplo la campana que anuncia el fin del recreo en un centro escolar. La memoria no asociativa es la responsable de la reacción generalizada a un estímulo que evoca una experiencia anterior, como por ejemplo la ansiedad que se despierta cuando sufrimos un trauma. 

Ya se sabía que los recuerdos se imprimen en el cerebro gracias a la variación de la fuerza de algunas sinapsis, estas regiones de contacto entre dos neuronas a través de las cuales pasa el flujo nervioso. Esta nueva investigación ha descubierto cómo se desarrolla esta relación sináptica asociada a recuerdos, abriendo nuevas vías a tratamientos de enfermedades neurológicas y psicológicas, según se explica en un comunicado.

Enzimas y otras moléculas 

En 2006 ya se había conseguido borrar recuerdos en ratones bloqueando un enzima clave llamada PKMzeta. Sin embargo, en ratones a los que se le había eliminado genéticamente la citada enzima conservaron recuerdos sin problemas, ya que otras moléculas reemplazaban el vacío provocado por la desaparición de PKMzeta. 

Este tropiezo llevó a los científicos a imaginar que tal vez sería posible actuar sobre determinados recuerdos a través de moléculas específicas. 

Para profundizar en esta línea de investigación se centraron en una familia de moléculas emparentadas que fijaban recuerdos en un molusco llamado Aplysia californica, muy atractivo para la comunidad científica porque posee neuronas grandes y un sistema nervioso simple, fácil de manipular. Los mismos resultados observados en este molusco se aprecian por lo general en los vertebrados. 

De esta forma descubrieron que era posible anular el almacenamiento celular en dos formas  simples de la memoria, las ya citadas memoria asociativa y no asociativa, a través de diversas manipulaciones, confirmando así que la fijación de cada recuerdo está relacionada con moléculas diferentes. 

Lo consiguieron estimulando dos neuronas sensoriales del molusco Aplysia califórnica unidas por conexiones sinápticas a una misma neurona motriz. En un caso, estimularon la memoria asociativa y en el otro la memoria no asociativa. 

Y fue así como pudieron determinar que fijando variantes de la enzima PKM en la neurona motriz, se podían borrar separadamente los recuerdos de la memoria asociativa y los de la memoria no asociativa, ya que las variantes de la enzima que refuerzan la sinapsis de cada una de las neuronas sensoriales, son diferentes. 

Incluso pudieron establecer que es posible borrar recuerdos específicos usando variantes de otras moléculas que ponen ciertas enzimas PKM al abrigo de la degradación o, al revés, participan en la formación de ciertas enzimas PKM.

Referencia 

http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30647-4 

Neurocientífico explica cuánto influye la luna en las emociones

La frecuencia que emana de la luna afecta la frecuencia de la mente, impactando inevitablemente en el control de nuestras emociones, sentimientos y deseos, y éstas, a su vez, en el pensamiento y conducta de cada individuo.

Se ha llegado a decir que la luna tiene un impacto psicoemocional en las personas, pero, ¿cuán real es? Para algunos filósofos de la Antigüedad, este astro madre influye no sólo en el comportamiento de las profundidades del mar y de la cosecha, también para el cultivo de una vida sana tanto física como mentalmente. 

Para Mark Filippi, doctor y autor del Método somático, existe una conexión entre las fases de la Luna y cuatro neurotransmisores básicos: Primera semana lunar: acetilcolina; segunda semana lunar: serotonina; tercera semana lunar: dopamina; cuarta semana lunar: norepinefrina (o noradrenalina).

De alguna manera, la relación entre el mundo exterior –la luna– y el mundo interior –la mente y el cerebro–, ha impactado en una interiorización del aspecto cuaternario que rige los ciclos en la naturaleza: el cuatro es un aspecto importante para las estaciones del año, las fases lunares, los cuartos de hora, los elementos básicos del planeta, las fases de la respiración. En este caso, las cuatro fases lunares han formado parte esencial del ritmo y la medición de la organización de la naturaleza, permitiendo la absorción y división en cuatro grupos de la información –o cuatro cambios emocionales naturales: pasivo ascendente, activo ascendente, pasivo ascendente y activo descendente–. Filippi explica que la idea de que los ciclos emocionales estén ligados a la Luna proviene de Gay Gaer Luce, quien propuso que existe un sondeo calendárico de los síntomas de las personas sanas que revela la oscilación en peso, vitalidad, desempeño óptimo, pesimismo, apetito y sueño; oscilación en brillantez y apagamiento, empeño y apatía, volubilidad e imperturbabilidad, malestar y robusto bienestar. 

Esto quiere decir que la frecuencia que emana de la luna afecta la frecuencia de la mente, impactando inevitablemente en el control de nuestras emociones, sentimientos y deseos, y éstas, a su vez, en el pensamiento y conducta de cada individuo. Se trata entonces de la inevitable conexión mente y cuerpo del que todos somos testigos y víctimas, en el que según el ciclo lunar podemos sentir una alteración en la ovulación, menstruación, retención de orina, e inclusive se ha correlacionado con episodios de diarrea y problemas cardiovasculares. 

Si bien las razones de esta influencia lunar se desconocen de manera específica, se intuye que esto se debe a que el ser humano está compuesto mayoritariamente de agua, que es la sangre que, a su vez, lleva oxígeno, nutrientes y neurotransmisores a diferentes partes del cuerpo. La fuerza de atracción de la Luna permite ejercer un efecto sutil a este sistema acuático de distribución: “En la tierra hay arroyos, ríos,y océanos. En los seres humanos hay canales y meridianos. Todos ellos con influencia mutua”.

Filippi proclama la importancia de know thy soma –conocer el cuerpo– a través de la observación de la naturaleza y su sistema integral. De manera que al observar el calendario lunar, es posible experimentarlo en el cuerpo como un antiguo reloj interno. La influencia del calendario en el cuerpo, según las cuatro fases lunares, puede interpretarse de la siguiente manera: 

Luna Nueva/Cuarto Creciente – Acetilcolina.

Se trata de la primera semana del ciclo lunar, la cual se experimenta como una inclinación filial –filosomático–. Nos volvemos más sensibles, aptos a las actividades grupales y más receptivos a lo emocional. Esta semana se caracteriza por mucha energía pero poca concentración: “las personas tienen buena energía y vivacidad, es genial para introducirla a nuevas ideas”; principalmente porque la acetilcolina se asocia con la memoria y el aprendizaje. Por ello se considera que la luna nueva es ideal para iniciar nuevos proyectos, sembrar plantas, ideas, imágenes, intenciones y aprovechar la energía ascendente. 

Cuarto Creciente/Luna Llena – Serotonina. 

Es la segunda semana, la ontosomática, la cual posee mucha energía, concentración mental y creatividad. Aquí se recomienda encontrar un espacio solitario para aprovechar los momento de lucidez en los que participa la serotonina; como por ejemplo, las funciones orgánicas que regulan el estado de ánimo. Nos podemos sentir saciados y plenos, lo cual puede “desbordarse” si no se canaliza en un espacio reflexivo de trabajo y cultivación personal. 

Luna Llena/ Cuarto Menguante – Dopamina. 

La semana de la dopamina, o la ecosomática, es una semana de distracción y divertimento, involucrando las actividades sociales y ecológicas –como la empatía–. Está asociada con las experiencias y estímulos que producen experiencias de placer, recompensa y excitación. En la semana de la dopamina podemos aflojar y disfrutar lo que hemos hecho.

Cuarto menguante / Luna nueva – Noradrenalina. 

La semana de lo exosomático es una fase de fight or flight –huir o pelear–, como un estado defensivo en el que intrínsecamente queremos protegernos. Se dice que hay mucho análisis y poca inspiración, pues se trata de un estado hiperbinario, unidireccional y agresivo. Es un regreso, aunque parcial, al cerebro reptiliano: 

“Si no dilapidamos nuestra energía, 

será más fácil superar esta semana de fragilidad nerviosa.”