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» » » La competencia entre las células cerebrales estimula el desarrollo de circuitos de memoria

Los científicos de la Universidad Health System de Michigan, han demostrado cómo los circuitos de memoria cerebrales se van perfeccionando en un organismo vivo, a través de dos tipos distintos de competencia entre las células.

Sus resultados se han publicado en la revista Neuron, y marcan un gran paso hacia adelante en la búsqueda de causas para los trastornos neurológicos asociados con los circuitos cerebrales anormales, como la enfermedad de Alzheimer, el autismo o la esquizofrenia.

"Muchos de nuestros conocimientos sobre el cableado cerebral provienen del estudio de nuestros sistemas sensoriales y motores, pero se sabe muy poco acerca de los mecanismos que organizan los circuitos neuronales implicados en las funciones cerebrales superiores, como el aprendizaje y la memoria", comenta el autor principal, Hisashi Umemori, profesor adjunto de investigación del Instituto de Neurociencia molecular de la UM, y profesor de bioquímica en la Escuela de Medicina de la misma.

Las células del cerebro crecen y se extienden a lo largo de rutas que enlazan las diferentes partes del cerebro, explica Umemori. Conforme el cerebro se desarrolla, estas conexiones se van ajustando y haciéndose cada vez más eficientes. Los problemas que aparezcan durante este proceso de perfeccionamiento pueden ser los responsables de algunos desórdenes neurológicos.

Queríamos saber de qué forma los circuitos cerebrales se vuelven más eficientes durante el desarrollo del cerebro", declara Umemori. "El cerebro elige mantener buenas conexiones y deshacerse de las malas, si esto es así, ¿cómo lo hace?"

Para examinar cómo la actividad neuronal organiza los circuitos de memoria, los investigadores usaron ratones que habían sido genéticamente modificados para que ciertas neuronas que interesaban pudieran ser desconectadas.

Se centraron en una importante conexión entre el hipocampo —crucial para el aprendizaje y la memoria—, y la corteza cerebral, que es clave para la percepción y la conciencia. Desactivaron el 40 por ciento de las neuronas de la conexión y, en cuestión de días, vieron cómo el cerebro eliminaba las conexiones neuronales inactivas y mantenía sólo las que estaban activas. Posteriormente demostraron que si se desactivaban todas las neuronas, sus conexiones no eran eliminadas.

"Esto nos indica que, el cerebro tiene una forma de decirle al grupo de neuronas que unas conexiones son mejores que otras", añade Umemori. "Las neuronas están en plena competición unas con otras. De tal manera que, cuando todas son igual de malas, ninguna será eliminada."

Los investigadores también observaron una parte del hipocampo llamada circunvolución dentada, que no es más que una de las dos áreas del cerebro que continúan generando nuevas neuronas durante toda la vida. Aquí encontraron un segundo tipo diferente de competencia: las células recién nacidas estaban compitiendo con las células maduras, en lugar de producirse entre las células maduras.

Cuando los científicos bloquearon la capacidad de la circunvolución dentada para crear nuevas células, la eliminación se detuvo y el cerebro conservó las células existentes, incluso si estaban desactivadas.

"Cuanto mejor sea el cerebro en la eliminación de malas conexiones que mantengan una circuitería más eficiente, tanto más eficiente será el aprendizaje y la memoria", concluye Umemori. "Si entendemos mejor cómo funcionan estos mecanismos, seremos capaces de saber lo que está pasando cuando no funcionan."

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Editor del blog Pedro Donaire

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