Robert Green (dcha.), y Alex Sonneborn, estudiante de posgrado, junto a Zeiss Axoskop2, un equipo de estimulación optogenética y grabación electrofisiológica que les permite manipular y monitorizar neuronas vivas. Fuente: UT Southwestern.
Imagine que jugar a un nuevo videojuego o montar en una montaña rusa pudiera ayudarle a prepararse para un examen o recordar otra información crucial. Un nuevo estudio con ratones muestra que esta relación puede ser posible.
Las experiencias que llaman la atención desencadenan la liberación de sustancias químicas que mejoran la memoria. Esos productos químicos pueden grabar en el cerebro los recuerdos que ocurren justo antes o poco después de la experiencia, independientemente de que estén relacionados con el evento, según investigadores de Instituto del Cerebro Peter O'Donnell Jr., de la Universidad de Texas Suroeste (EE.UU.)
Los resultados, publicados en la revista Nature, tienen implicaciones intrigantes para los métodos de aprendizaje en las aulas, así como una gran variedad de usos potenciales en el lugar de trabajo y la vida personal, dicen los investigadores.
El truco para crear recuerdos duraderos es encontrar algo lo suficientemente interesante como para activar la liberación de dopamina en la región cerebral locus cerúleo (LC).
"La activación del LC aumenta nuestra memoria de los acontecimientos que suceden en el momento de la activación y también puede aumentar la recuperación de esos recuerdos en un momento posterior", dice Robert Greene, co-autor del estudio y profesor de Psiquiatría y Neurociencias, en la nota de prensa de la universidad.
El estudio explica a nivel molecular por qué la gente tiende a recordar ciertos acontecimientos de su vida con particular claridad, así como detalles no relacionados que rodean estos eventos: por ejemplo, lo que estaban haciendo horas antes del 11 de septiembre de 2001, o dónde estaban cuando John F. Kennedy fue asesinado.
"El grado en que se realzan estos recuerdos probablemente tiene que ver con el grado de activación del LC", dice Greene. "Cuando cayeron las Torres Gemelas: eso era una alta activación."
Pero los acontecimientos que cambian la vida no son la única manera de desencadenar la liberación de dopamina en esta parte del cerebro. Podría ser tan simple como que un estudiante jugara un nuevo videojuego durante una breve pausa mientras estudia para un examen decisivo, o un ejecutivo de una compañía que juega al tenis justo después de tratar de memorizar un gran discurso. "En general, cualquier cosa que pueda llamar su atención de forma persistente puede conducir a la activación", dice Greene.
Las experiencias que llaman la atención desencadenan la liberación de sustancias químicas que mejoran la memoria. Esos productos químicos pueden grabar en el cerebro los recuerdos que ocurren justo antes o poco después de la experiencia, independientemente de que estén relacionados con el evento, según investigadores de Instituto del Cerebro Peter O'Donnell Jr., de la Universidad de Texas Suroeste (EE.UU.)
Los resultados, publicados en la revista Nature, tienen implicaciones intrigantes para los métodos de aprendizaje en las aulas, así como una gran variedad de usos potenciales en el lugar de trabajo y la vida personal, dicen los investigadores.
El truco para crear recuerdos duraderos es encontrar algo lo suficientemente interesante como para activar la liberación de dopamina en la región cerebral locus cerúleo (LC).
"La activación del LC aumenta nuestra memoria de los acontecimientos que suceden en el momento de la activación y también puede aumentar la recuperación de esos recuerdos en un momento posterior", dice Robert Greene, co-autor del estudio y profesor de Psiquiatría y Neurociencias, en la nota de prensa de la universidad.
El estudio explica a nivel molecular por qué la gente tiende a recordar ciertos acontecimientos de su vida con particular claridad, así como detalles no relacionados que rodean estos eventos: por ejemplo, lo que estaban haciendo horas antes del 11 de septiembre de 2001, o dónde estaban cuando John F. Kennedy fue asesinado.
"El grado en que se realzan estos recuerdos probablemente tiene que ver con el grado de activación del LC", dice Greene. "Cuando cayeron las Torres Gemelas: eso era una alta activación."
Pero los acontecimientos que cambian la vida no son la única manera de desencadenar la liberación de dopamina en esta parte del cerebro. Podría ser tan simple como que un estudiante jugara un nuevo videojuego durante una breve pausa mientras estudia para un examen decisivo, o un ejecutivo de una compañía que juega al tenis justo después de tratar de memorizar un gran discurso. "En general, cualquier cosa que pueda llamar su atención de forma persistente puede conducir a la activación", dice Greene.
Imagen: edwinp99. Fuente: Pixabay.
Dopamina
Los científicos saben que la dopamina juega un papel importante en la mejora de la memoria, aunque dónde se origina el químico y cómo se desencadena han sido objeto de estudio en los últimos años.
Greene condujo un estudio publicado en 2012, que identifica el LC como una tercera fuente clave de dopamina en el cerebro, junto al del área tegmental ventral y la sustancia negra. la investigación demostró que las anfetaminas podían desencadenar la liberación en el cerebro de la dopamina del LC.
El último estudio se basa en estos hallazgos, y establece que la dopamina de esta área del cerebro puede activarse de forma natural a través de acciones del comportamiento y que estas acciones mejoran la retención de memoria.
El nuevo estudio sugiere que los fármacos dirigidos a las neuronas del LC pueden afectar al aprendizaje y la memoria. El LC está situado en el tronco cerebral y tiene una serie de funciones que afectan a las emociones de una persona, sus niveles de ansiedad, sus patrones de sueño, su memoria y otros aspectos del comportamiento.
Ratones
El estudio evaluó a 120 ratones para establecer un vínculo entre las neuronas del LC y los circuitos neuronales del hipocampo -la región del cerebro responsable de la grabación de memorias- que reciben dopamina del LC.
Una parte de la investigación consistió en poner a los ratones en una recinto para que buscaran comida escondida, que cambiaba de ubicación de cada día. El estudio encontró que los ratones que recibieron una "nueva experiencia" -explorar un suelo desconocido 30 minutos después de haber sido entrenados para recordar la ubicación de la comida- recordaban mejor dónde encontrar la comida al día siguiente.
Los investigadores correlacionaron esta mejora de la memoria con un proceso molecular del cerebro inyectando a los ratones un activador sensible a la luz codificado genéticamente llamado canalrodopsina. Este sensor permite que se activen selectivamente las neuronas del LC que llevan dopamina que van al hipocampo para ver de primera mano quéneuronas eran responsables de la mejora de la memoria.
Encontraron que activar selectivamente las neuronas marcadas con canalrodopsina con luz azul (una técnica llamada optogenética) podía sustituir a la "nueva experiencia" a la hora de potenciar la memoria en ratones. También encontraron que esta activación podía causar un fortalecimiento sináptico directo, de larga duración -una mejora de la comunicación de memorias relevantes que se produce en las uniones entre las neuronas del hipocampo-. Este proceso puede producir una mejora del aprendizaje y la memoria.
Algunos próximos pasos incluyen investigar cómo de grande puede ser el impacto de este hallazgo en el aprendizaje humano, si con el tiempo puede conducir a una comprensión de cómo pueden perder los pacientes la memoria, y cómo orientar mejor las terapias para estos pacientes, dice Greene.
La investigación está financiada por el Consejo Europeo de Investigación, el Consejo de Investigación Médica del Reino Unido, el y el Departamento de Asuntos de Veteranos estadounidense, entre otros.
Los científicos saben que la dopamina juega un papel importante en la mejora de la memoria, aunque dónde se origina el químico y cómo se desencadena han sido objeto de estudio en los últimos años.
Greene condujo un estudio publicado en 2012, que identifica el LC como una tercera fuente clave de dopamina en el cerebro, junto al del área tegmental ventral y la sustancia negra. la investigación demostró que las anfetaminas podían desencadenar la liberación en el cerebro de la dopamina del LC.
El último estudio se basa en estos hallazgos, y establece que la dopamina de esta área del cerebro puede activarse de forma natural a través de acciones del comportamiento y que estas acciones mejoran la retención de memoria.
El nuevo estudio sugiere que los fármacos dirigidos a las neuronas del LC pueden afectar al aprendizaje y la memoria. El LC está situado en el tronco cerebral y tiene una serie de funciones que afectan a las emociones de una persona, sus niveles de ansiedad, sus patrones de sueño, su memoria y otros aspectos del comportamiento.
Ratones
El estudio evaluó a 120 ratones para establecer un vínculo entre las neuronas del LC y los circuitos neuronales del hipocampo -la región del cerebro responsable de la grabación de memorias- que reciben dopamina del LC.
Una parte de la investigación consistió en poner a los ratones en una recinto para que buscaran comida escondida, que cambiaba de ubicación de cada día. El estudio encontró que los ratones que recibieron una "nueva experiencia" -explorar un suelo desconocido 30 minutos después de haber sido entrenados para recordar la ubicación de la comida- recordaban mejor dónde encontrar la comida al día siguiente.
Los investigadores correlacionaron esta mejora de la memoria con un proceso molecular del cerebro inyectando a los ratones un activador sensible a la luz codificado genéticamente llamado canalrodopsina. Este sensor permite que se activen selectivamente las neuronas del LC que llevan dopamina que van al hipocampo para ver de primera mano quéneuronas eran responsables de la mejora de la memoria.
Encontraron que activar selectivamente las neuronas marcadas con canalrodopsina con luz azul (una técnica llamada optogenética) podía sustituir a la "nueva experiencia" a la hora de potenciar la memoria en ratones. También encontraron que esta activación podía causar un fortalecimiento sináptico directo, de larga duración -una mejora de la comunicación de memorias relevantes que se produce en las uniones entre las neuronas del hipocampo-. Este proceso puede producir una mejora del aprendizaje y la memoria.
Algunos próximos pasos incluyen investigar cómo de grande puede ser el impacto de este hallazgo en el aprendizaje humano, si con el tiempo puede conducir a una comprensión de cómo pueden perder los pacientes la memoria, y cómo orientar mejor las terapias para estos pacientes, dice Greene.
La investigación está financiada por el Consejo Europeo de Investigación, el Consejo de Investigación Médica del Reino Unido, el y el Departamento de Asuntos de Veteranos estadounidense, entre otros.
Referencia bibliográfica:
Tomonori Takeuchi, Adrian J. Duszkiewicz, Alex Sonneborn, Patrick A. Spooner, Miwako Yamasaki, Masahiko Watanabe, Caroline C. Smith, Guillén Fernández, Karl Deisseroth, Robert W. Greene, Richard G. M. Morris: Locus coeruleus and dopaminergic consolidation of everyday memory. Nature (2016). DOI: 10.1038/nature19325.
Tomonori Takeuchi, Adrian J. Duszkiewicz, Alex Sonneborn, Patrick A. Spooner, Miwako Yamasaki, Masahiko Watanabe, Caroline C. Smith, Guillén Fernández, Karl Deisseroth, Robert W. Greene, Richard G. M. Morris: Locus coeruleus and dopaminergic consolidation of everyday memory. Nature (2016). DOI: 10.1038/nature19325.