Las ondas cerebrales crean un mapa interno de nuestro entorno
Los hallazgos pueden ayudar a los científicos a comprender las causas fundamentales de enfermedades neurológicas como el Alzheimer.
En cierta parte del cerebro, las neuronas llamadas celdas de la cuadrícula en realidad crean una especie de mapa interno del mundo exterior. Para hacer esto, necesitan oscilaciones eléctricas perfectamente sincronizadas de otra parte del cerebro para que sirvan como una especie de marcapasos neural.
"Este trabajo es el primero en demostrar que la actividad oscilatoria tiene una función bien definida en las áreas del cerebro que almacenan recuerdos", dijo el Dr. Stefan Leutgeb, profesor asistente de biología en UCSD que encabezó el equipo de investigadores.
Los componentes del cerebro importantes para la memoria, el hipocampo y la corteza entorrinal cercana, se encuentran entre las primeras áreas del cerebro que degeneran en la enfermedad de Alzheimer, lo que genera problemas como la pérdida de memoria y la desorientación. Estas dos regiones del cerebro albergan tres tipos de neuronas que ayudan a crear recuerdos espaciales, así como la información espacial necesaria para los recuerdos episódicos de experiencias de vida.
Leutgeb y otros investigadores midieron la actividad eléctrica de las celdas de la rejilla en ratas a las que se les solicitó explorar un área de cuatro pies por cuatro pies.
Estas celdas de la cuadrícula, ubicadas en la corteza entorrinal, crean y mantienen una representación interna del entorno externo. Esta representación es un mapa en forma de cuadrícula que consta de triángulos equiláteros repetidos que llenan el espacio en un patrón hexagonal. A medida que el animal navega a través de su entorno exterior, cierta celda de la cuadrícula en su cerebro se activa cuando la posición del animal coincide con cualquiera de los vértices coincidentes en su mapa "interno".
“Nuestros hallazgos representan un hito importante en la comprensión del procesamiento de la memoria y guiarán los esfuerzos para restaurar la función de la memoria cuando las células de la corteza entorrinal están dañadas”, dijo Leutgeb.
Los investigadores detendrían la entrada oscilatoria manipulando ciertas células marcapasos en el cerebro; descubrieron que esto provocó un deterioro significativo de los mapas del medio ambiente de las celdas de la cuadrícula. Curiosamente, las señales cerebrales que indican la ubicación precisa y también la señal de la brújula no se alteraron durante este proceso.
“Se pensaba que el hipocampo está bajo el control de la corteza entorrinal, por lo que se suponía que las células de la rejilla tendrían un impacto muy grande en las células del lugar. Estamos sorprendidos de cómo se mantiene la función de las celdas de lugar frente a una interrupción significativa en la función de las celdas de la cuadrícula ”, dijo Leutgeb.
“Este importante resultado muestra que, en general, se puede eliminar una cantidad sustancial de información entrante a un circuito cerebral sin que ese circuito cerebral pierda la mayor parte de su funcionalidad”, agregó. "La implicación de este hallazgo es que restaurar la función de la memoria no requiere que reensamblemos exactamente los circuitos neuronales dañados, sino que podemos recuperar la función preservando o restaurando componentes clave".
“Nuestros hallazgos son un paso importante hacia la identificación de estos componentes clave en un esfuerzo por preservar la función de la memoria en personas que envejecen y en pacientes con enfermedades neurodegenerativas”, dijo.
La investigación aparece en la edición del 29 de abril de la revista Ciencias. Científicos de la Universidad de Boston informan hallazgos similares en un artículo complementario sobre el mismo número.
Fuente: Universidad de California
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