Memoria mejorada por la competencia entre las células cerebrales
Los hallazgos, publicados en Neurona, ayudará a la búsqueda de las causas de trastornos neurológicos como la enfermedad de Alzheimer, el autismo y la esquizofrenia.
"Gran parte de nuestra comprensión del cableado del cerebro proviene del estudio de nuestros sistemas sensoriales y motores, pero se comprende mucho menos sobre los mecanismos que organizan los circuitos neuronales involucrados en funciones cerebrales superiores, como el aprendizaje y la memoria", dijo el autor principal Hisashi Umemori, MD , Doctor.
Las células cerebrales crecen y se extienden a lo largo de vías para conectar diferentes partes del cerebro, dijo Umemori. A medida que el cerebro se desarrolla, estas conexiones se perfeccionan y se vuelven más eficientes. Los problemas con este proceso de refinamiento pueden ser responsables de algunos trastornos neurológicos.
"Queríamos saber cómo los circuitos cerebrales se vuelven más eficientes durante el desarrollo del cerebro", dijo Umemori. "¿El cerebro elige mantener buenas conexiones y deshacerse de las malas y, de ser así, cómo?"
Para examinar cómo la actividad neuronal organiza los circuitos de memoria, los investigadores utilizaron ratones que habían sido modificados genéticamente para que las neuronas de interés pudieran apagarse a propósito.
Los científicos estudiaron la conexión entre el hipocampo, que es crucial para el aprendizaje y la memoria, y la corteza cerebral, que es clave para la percepción y la conciencia, así como otras funciones cognitivas. Desactivaron alrededor del 40 por ciento de las neuronas en la conexión y, en cuestión de días, observaron cómo el cerebro eliminaba las conexiones neuronales inactivas y mantenía solo las activas.
Una parte posterior del experimento mostró que si todas las neuronas se desactivan, sus conexiones no se eliminan.
"Esto nos dice que el cerebro tiene una forma de decir entre un grupo de neuronas qué conexiones son mejores que otras", dijo Umemori. “Las neuronas compiten entre sí. Entonces, cuando todos son igualmente malos, no se puede eliminar ninguno ".
Los investigadores también observaron una parte del hipocampo llamada circunvolución dentada, que es solo una de las dos áreas del cerebro que continúa generando nuevas neuronas durante toda la vida. Aquí encontraron un segundo tipo distinto de competencia: las células recién nacidas competían con las células maduras, en lugar de la competencia entre las células maduras.
Cuando los científicos bloquearon la capacidad de la circunvolución dentada para producir nuevas células, la eliminación se detuvo y el cerebro mantuvo las células existentes incluso si estaban desactivadas.
El mensaje de esto es que el aprendizaje y la memoria eficientes se producen cuando el cerebro elimina las malas conexiones, explica Umemori.
Añadió: "Cuanto mejor comprendamos cómo funcionan estos mecanismos, mejor seremos capaces de entender lo que sucede cuando no funcionan".
Fuente: Universidad de Michigan
