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» » La memoria no requiere de una sinapsis permanente en el hipocampo

"Memory does not require permanent synapses in the hippocampus"
Dr. Alessio Attardo, 23 de junio 2015
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Los científicos estudian cómo se transfieren las nuevas impresiones en la memoria a largo plazo

La investigación del cerebro sufrió una revolución con el famoso caso del paciente H.M, que no podía recordar ninguna nueva experiencia después de una cirugía cerebral en 1953. Sólo una pequeña área del cerebro -el hipocampo- es responsable de la codificación de nuevas impresiones en la memoria a largo plazo. Alessio Attardo, ahora líder del grupo en el Departamento de Neurobiología y Neurogenética del estrés en el Instituto Max Planck de Psiquiatría en Munich, demostró que las espinas dendríticas y la sinapsis en el hipocampo de ratones sólo duraban el tiempo necesario para la transferencia de información a la memoria a largo plazo. Para sus experimentos, desarrollaron una nueva tecnología de microscopía y sofisticados modelos matemáticos.

Alessio Attardo y sus colegas desarrollaron
una nueva técnica óptica mínimamente invasiva:
Se conectan un micro-endoscopio con un microscopio
de 2 fotones. Los científicos observaron las espinas
dendríticas en el hipocampo de ratones durante
varios días (diferentes colores).
© MPI f. Psychiatry / A. Attardo
En 1953, Henry Molaison, ampliamente conocido como paciente H.M., perdió su capacidad de almacenar nuevos recuerdos. ¿Que pasó? Desde la infancia, H.M. había sufrido ataques epilépticos graves. En una cirugía pionera, le retiraron trozos del tamaño de un dedo del lóbulo temporal medial de sus dos hemisferios cerebrales, y del hipocampo. De hecho, sus ataques de epilepsia se hicieron menos frecuentes, pero, a partir de entonces, H.M. ya no podía almacenar nuevos recuerdos, su cerebro ya no podía transferir nuevas experiencias a su memoria a largo plazo. Ahora sabemos que los diversos tipos de información se enlazan en el hipocampo, son procesados ​​y enviados de vuelta a la corteza cerebral para su almacenamiento a largo plazo. El hipocampo es el interruptor central para la transferencia de memorias a corto plazo a la memoria a largo plazo.

¿Qué sucede a nivel celular durante el procesamiento de información en el hipocampo? Desde 2008, el neurocientífico Alessio Attardo, ah estado estudiando este tema, junto con James Fitzgerald, físico teórico en la Universidad de Harvard (EEUU), y bajo la supervisión de Marcos Schnitzer en la Universidad de Stanford (EEUU).

Las células nerviosas se comunican entre sí a través de la llamada sinapsis, unas estructuras especializadas situadas en los salientes en forma de dedos llamadas espinas dendríticas. Cuando las señales se envían repetidamente de una célula nerviosa a otra, las sinapsis y las espinas dendríticas se vuelven más estables. "En las regiones del cerebro responsables de la memoria de almacenamiento a largo plazo, hay espinas dendríticas estables que almacenan recuerdos para toda la vida y también hay espinas dendríticas inestables, que se van estabilizando conforme van adquiriendo nueva información", explica Alessio Attardo. "Pensamos que esto podría no aplicarse al caso del hipocampo, ya que se especializa en el procesamiento transitorio de recuerdos."

Y de hecho es exactamente así. Con la aplicación de la última tecnología en microscopía y sofisticados métodos matemáticos, los científicos tienen ahora una evidencia muy fuerte de que las espinas dendríticas en el hipocampo de ratones sólo duran unos 30 días, exactamente el tiempo que se tarda en transferir los recuerdos de almacenamiento a largo plazo a otras regiones del cerebro. En sus experimentos, Alessio Attardo y sus colegas, han desarrollado una nueva técnica óptica mínimamente invasiva. Utilizando un micro-endoscopio conectado a un microscopio de 2 fotones, con los que fueron capaces de adquirir imágenes altamente detalladas de las espinas dendríticas del hipocampo de ratones vivos durante varias semanas.

"Debido a la insospechada suerte del paciente H.M., la investigación cerebral pudo dar cuenta del papel fundamental del hipocampo en el aprendizaje y la memoria", resume Alessio Attardo. "Nuestros nuevos métodos abren el camino a experimentos completamente nuevos que dilucidan la relación entre sinapsis y aprendizaje en el hipocampo. Nuestro laboratorio en Munich se va a centrar en la influencia del estrés sobre los procesos celulares que rigen el aprendizaje en el hipocampo."

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- Imagen: © MPI f. Psychiatry / A. Attardo
- Publicación: Attardo A, Fitzgerald JE and Schnitzer MJ. Impermanence of dendritic spines in live adult CA1 hippocampus. Nature; 22 June, 2015.

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Editor del blog Pedro Donaire

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