NEUROLOGÍA
CIENTIFICOS LOGRAN PROVOCAR LA EVOCACION DE RECUERDOS ESPECIFICOS
Los humanos tenemos muchos recuerdos de nuestro
pasado. Algunos son tan importantes y vívidos que, como la magdalena de Proust,
desatan todas las sensaciones que experimentamos en ese momento. Los
neurocientíficos llaman a estos recuerdos engramas.
Hasta ahora se creía que estos engramas eran meros entes conceptuales y que no
necesariamente tenían que tener un reflejo físico en nuestra estructura
neuronal. En un estudio del MIT se ha demostrado que esos recuerdos realmente
residen en células específicas del cerebro.
Para demostrar este punto los investigadores implicados se han valido de una
nueva técnica basada en la optogenética. Esta técnica permite estimular
neuronas específicas que previamente han sido modificadas genéticamente para
expresar proteínas sensibles a la luz.
En este estudio pudieron ver que una activación mediante luz de específicas
pequeñas subpoblaciones de neuronas puede generar comportamientos de alto nivel
cognitivo, como por ejemplo la expresión de recuerdos específicos.
Todo empezó cuando hace años el neurocirujano Wilder Penfield observó de manera
accidental que se podían activar recuerdos de manera física. Este médico
trataba a pacientes con epilepsia grave que querían dejar de tener ataques. En
la epilepsia un pequeño grupo de neuronas puede ser el origen de esos ataques,
así que este cirujano arreglaba el problema eliminando esa región productora de
ataques. Lo malo es que no es fácil saber qué región es. Para asegurarse de que
sólo destruía esa parte de cerebro, estimulaba con pequeñas descargas ciertas
regiones del cerebro mientras que los pacientes estaban bajo los efectos de una
anestesia local (y el cráneo abierto). Los pacientes informaban de las
sensaciones que tenían en cada estimulación. Al parecer experimentaban evocaciones
vívidas cuando Penfield estimulaba sólo unas pocas neuronas del hipocampo. El
hipocampo es una región esencial el la formación y evocación de recuerdos
episódicos.
Aunque los científicos han estado explorando este fenómeno desde entonces,
hasta ahora no se había demostrado directamente que la activación directa del
hipocampo fuera suficiente para provocar evocaciones.
Susumu Tonegawa, Xu Liu y otros investigadores del MIT pensaron que se podía
utilizar la optogenética para estudiar el fenómeno. La idea era demostrar la
hipótesis de la codificación y almacenamiento de la memoria a través de un
experimento con un modelo animal (ratones) que simulara las condiciones de
Penfield y activarían los recuerdos de manera artificial.
Primero identificaron un conjunto específico de células nerviosas en el
hipocampo que estaban activas sólo cuando el ratón realizaba un aprendizaje
sobre un nuevo ambiente. Determinaron qué genes estaban activados en esas
células y le acoplaron el gen foráneo ChR2, gen que expresa una proteína
activada por la luz y usada en optogenética. Esto permitía marcar la red
neuronal física asociada con un engrama específico para una experiencia
específica.
Luego a estos ratones modificados les acoplaron unas fibras ópticas para así
llevar pulsos de luz hasta una región específica del hipocampo. Esto permitía
excitar con luz las neuronas con el gen ChR2. La clave estaba en que la
proteína activada por la luz sólo se expresaba en las neuronas que estaban
involucradas en el aprendizaje experimental de los ratones.
El ratón entraba en un ambiente específico y después de unos minutos de
exploración recibía una descarga eléctrica en sus patas, con lo que asociaba
ese ambiente con una mala experiencia y aprendía que ese ambiente le producía
un daño. Si se volviera a meter al ratón en ese ambiente experimentaría miedo
debido al recuerdo de su experiencia pasada con la descarga eléctrica. Incluso
la sólo evocación de la experiencia debería de producir la misma reacción.
Pero en lugar de eso, los investigadores introdujeron pulsos de luz a través de
las fibras ópticas mientras los ratones estaban tan tranquilos en un ambiente
totalmente diferente. Entonces se activarían las neuronas etiquetadas con ChR2
produciendo la evocación de los recuerdos asociados con el primer ambiente.
Observaron que el envío de luz provocaba que los ratones se pusieran a la
defensiva guiados por el miedo.
Este montaje experimental no es más que un manera imaginativa de demostrar que
los ratones recordaban su experiencia de ser electrocutados sin necesidad de
que lo cuenten (hasta ahora no se han encontrado ratones que hablen). Los
ratones experimentaban una evocación de un mal recuerdo y actuaban en
consecuencia. Un recuerdo evocado a voluntad por los investigadores activando células
específicas de su cerebro, aquellas en las que residía ese recuerdo.
Tonegawa afirma que, al contrario de lo que creía Descartes, este tipo de
experimento demuestra que la mente puede ser estudiada por la ciencia y que
fenómenos como la evocación de un recuerdo están basados en cambios de la
materia.
Además del valor filosófico y de un mejor conocimiento de nuestra propia mente
y de la esencia del ser humano, el resultado puede tener aplicaciones prácticas
en el estudio de desórdenes neurodegenerativos y psiquiátricos.
Así que, amigo lector, ya sabe. Ese recuerdo de su infancia con su familia, su
primer beso o el nacimiento de su hijo residen cada uno de ellos en un pequeño
grupo de neuronas, nada más y nada menos.
Fuente: MIT
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