Recuerdo artificial entre eventos no relacionados

Los mismos grupos de neuronas que se activan durante el aprendizaje lo hacen también durante el recuerdo, y que la activación posterior de estas neuronas es necesaria y suficiente para traer esa memoria al presente 1. Es más, es posible implantar recuerdos de eventos que no sucedieron mediante la activación selectiva de ciertos subgrupos neuronales.

Sin embargo, poco se conoce sobre cómo el cerebro asocia las diferentes unidades de información.

La recuperación simultánea de dos unidades de información diferentes almacenadas en el cerebro puede vincular la información original para crear una asociación. Esta es la idea detrás de la actualización de la información: los recuerdos se actualizan mediante la incorporación de nueva información en conexiones previamente establecidas, formando así recuerdos cualitativamente diferentes.

Con esta idea como punto de partida, Noriaki Ohkawa y colaboradores se plantearon si el disparo simultáneo de dos subgrupos de neuronas correspondientes a dos memorias distintas, almacenadas de forma independiente, puede generar un vínculo entre ambas y crear una asociación entre dos recuerdos previamente no relacionados.

El artículo, publicado a principios de mes en Cell,  describe cómo es posible crear un vínculo artificial entre dos recuerdos surgidos de eventos no relacionados entre sí mediante estimulación optogenética, mostrando por primera vez que la asociación de la información se produce mediante la actividad sincronizada de diferentes conjuntos celulares.

En concreto, los investigadores expusieron a dos grupos de ratones a dos entornos distintos: uno seguro y otro aversivo, en el que una descarga eléctrica se administraba a través del suelo. Tras varias sesiones, se exponía a ambos grupos al entorno aversivo, pero en esta ocasión no se activaba la descarga. Como era de esperar, el grupo del contexto seguro no mostró síntoma alguno de miedo, mientras que el grupo que había creado una asociación fuerte entre el contexto y la descarga, se comportaba como Heather Donaue en su visita al bosque en 1999.

Protocolo de adquisición de miedo condicionado

Protocolo de adquisición de miedo condicionado

La asociación de miedo dispara grupos de neuronas concretas en amígdala (emoción) e hipocampo (memoria). Con esta información, se utilizó la optogenética para activar los mismos grupos de neuronas de forma simultánea en los ratones que habían estado expuestos al contexto seguro y se realizó de nuevo el test de memoria.

En esta ocasión, los ratones del contexto seguro, a los cuales se había estimulado los mismos subgrupos neuronales que a los expuestos al contexto de condicionamiento de miedo, mostraron una conducta de miedo similar a los otros.

Para comprobar que la asociación se había producido de forma específica, se comparó la conducta de estos ratones en el contexto aversivo y otro nuevo. Y mientras que en el primero sí mostraban conductas de miedo, el entorno desconocido no provocó una conducta de exploración normal.

Cuando al grupo expuesto a un entorno seguro se le estimularon los mismos subgrupos de neuronas activados en la asociación de miedo condicionado, respondieron con miedo aunque no hubieran experimentado antes ese contexto.

Cuando al grupo expuesto a un entorno seguro se le estimularon los mismos subgrupos de neuronas activados en la asociación de miedo condicionado, respondieron con miedo aunque no hubieran experimentado antes ese contexto.

La descripción de cómo el cerebro asocia diferentes tipos de información para generar un recuerdo asociado distinto con la capacidad de promover conductas concretas tiene importantes implicaciones, sobre todo en lo que se refiere a la potencial aplicabilidad del hallazgo en trastornos como el estrés postraumático. Conocer este mecanismo puede abrir las puertas al desarrollo de estrategias que, tal y como se ha logrado con la instauración de asociaciones, logre romper vínculos entre eventos traumáticos.

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Referencia:

Ohkawa N, et al. Artificial Association of Pre-Stored Information to Generate a Qualitatively New Memory. Cell Reports, 2015; doi: 10.1016/j.celrep.2015.03.017

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