Una Sola Célula Cerebral Puede Contener Una Memoria

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Un nuevo estudio encuentra que las células individuales pueden recordar cosas.

La memoria ha sido descrita durante mucho tiempo como una función de las células cerebrales que se unen y forman conexiones. Un nuevo estudio encuentra que las células individuales pueden recordar cosas.

Las células nerviosas individuales (llamadas neuronas) en la parte frontal del cerebro pueden contener trazas de recuerdos por sí mismas hasta por un minuto, tal vez más.

Los recuerdos fugaces, que los investigadores encontraron en los cerebros de ratones, se guardan en la parte más altamente evolucionada del cerebro de una manera similar a la memoria de trabajo no permanente de una computadora.

"Es más parecido a la RAM [memoria de acceso aleatorio] en una computadora que a la memoria almacenada en un disco", dijo Don Cooper, profesor asistente de psiquiatría en el Centro Médico de la Universidad de Texas Southwestern. "La memoria en el disco es más permanente y puede regresar y acceder a la misma información repetidamente. La memoria RAM es un almacenamiento temporal regrabable que permite realizar tareas múltiples".

Se piensa que los cerebros de los ratones funcionan de manera muy similar a los cerebros humanos, por lo que el descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo nuestros cerebros almacenan información que cambia rápidamente. Cooper comparó el almacenamiento temporal de memoria de una celda con el tipo de cosa que hace un tiburón de cartas cuando cuenta cartas en un juego de Black Jack. Como saben los casinos, este es el recuerdo que es más sensible a los efectos perturbadores del alcohol y las distracciones ruidosas, señala Cooper. Por lo tanto, tal vez, las bebidas gratuitas que ofrecen los casinos.

El descubrimiento, detallado en el número de febrero de la revista. Naturaleza neurociencia, también podría conducir a una mejor comprensión de las adicciones, trastornos de la atención y pérdida de memoria relacionada con el estrés.

Sobre el estudio

Los investigadores han sabido que las memorias permanentes se almacenan cuando las células nerviosas en el cerebro se reorganizan y las conexiones entre sí se fortalecen. "Pero este proceso tarda minutos o horas en encenderse y apagarse y es demasiado lento para almacenar temporalmente o almacenar temporalmente la información entrante", según un comunicado de hoy de la universidad.

Como ejemplo, los estudios encuentran que las siestas mejoran la memoria.

El nuevo estudio descubrió que las entradas de fuego rápido de menos de un segundo inician un proceso de memoria celular en células individuales que dura tanto como un minuto, un proceso denominado transmisión metabotrópica de glutamato. Los investigadores identificaron en ratones un receptor metabotrópico específico de glutamato llamado mGluR5 que, cuando se enciende, inicia una cascada de señalización que usa calcio para mantener un rastro de memoria. Este rápido proceso de memoria a corto plazo ocurre dentro de células individuales; Con la memoria a largo plazo, las proteínas adicionales causan una lenta reorganización entre las células de una red para establecer una memoria permanente.

Los investigadores examinaron las células cerebrales de ratones que utilizan electrodos de nanoescala para medir el proceso de formación de la memoria.

Para entender mejor cómo este proceso de memoria a corto plazo se relaciona con la adicción, los investigadores aplicaron la dopamina neuroquímica a las células nerviosas de la memoria intermedia. Normalmente, la dopamina se necesita a un nivel óptimo para que un individuo centre la atención y se involucre en la rápida toma de decisiones, pero las drogas de abuso sobrecargan el cerebro con un aumento repentino de dopamina.

En el estudio, los investigadores encontraron que un fármaco experimental que activa un tipo específico de receptor de dopamina "enfocó" las células nerviosas, haciendo que el rastro de la memoria sea menos susceptible a la distracción.

Cuando los investigadores emplearon un modelo animal de adicción a las drogas con cocaína, también encontraron que la exposición repetida a niveles adictivos de cocaína reducía la activación de los rastros de memoria en las células tampón de la memoria. Cuando los investigadores luego activaron la señalización de dopamina en los animales "adictos", esencialmente añadiendo más dopamina a sus sistemas, no se observó ningún efecto de enfoque.

"Esto tiene sentido porque sabemos por los modelos humanos y animales de adicción, cuando se debe tomar una decisión sobre el uso de la memoria de trabajo, las imágenes cerebrales muestran un déficit en la misma área del cerebro que observamos", dijo el Dr. Cooper. "Todo encaja".

Aplicación en el mundo real

A continuación, el equipo de Cooper apunta a desarrollar medicamentos y herramientas genéticas para manipular y tal vez ampliar la capacidad de memoria y permitir que las personas propensas a la adicción tomen decisiones más inteligentes.

"Si podemos identificar y manipular los componentes moleculares de la memoria, podemos desarrollar medicamentos que aumenten la capacidad de mantener esta traza de memoria para, con suerte, permitir que una persona complete tareas sin distraerse", dijo Cooper. "Para la persona adicta a las drogas, podríamos fortalecer esta parte del cerebro involucrada en la toma de decisiones, permitiéndoles ignorar los impulsos y sopesar las consecuencias negativas de su comportamiento antes de que abusen de las drogas".

El estudio fue financiado por varias organizaciones: el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas; Alianza Nacional para la Investigación sobre la Esquizofrenia y la Depresión; la Fundación de Beneficios Públicos Alexander S. Onassis; y el Departamento de Asuntos de Veteranos.

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