El cerebro infantil necesita estímulos mientras aprende, para poner en práctica la formación de la memoria, revela el estudio. Imagen: Bessi. Fuente: Pixabay.
Un nuevo estudio sobre la formación de la memoria infantil en ratas señala la importancia de algunos periodos en la niñez para el desarrollo funcional del cerebro. La investigación, dirigida por científicos del Center for Neural Science de la Universidad de Nueva York (EEUU), revela que vivir experiencias desde los dos hasta los cuatro primeros años de nuestra vida, que es cuando los recuerdos son más fáciles de olvidar por un fenómeno denominado amnesia infantil, puede resultar fundamental para el aprendizaje.
“Lo que nos indican nuestros hallazgos es que los cerebros de los niños necesitan tener suficiente actividad sana, incluso antes de entrar en preescolar”, explica Cristina Alberini, profesora de dicho Centro y directora del estudio. “Sin esa actividad, su sistema neurológico corre el riesgo de no desarrollar las funciones de aprendizaje y memoria correctamente”.
Para alcanzar sus conclusiones, los investigadores examinaron los mecanismos de memoria infantil en ratas. Se examinaron recuerdos creados en ratas 17 días después de nacer, el equivalente a tres años en un ser humano, que es cuando los recuerdos de quién, qué, cuándo y dónde –conocidos como los recuerdos por episodios o episódicos– son olvidados rápidamente. Este fenómeno, denominado “amnesia infantil o de la infancia”, es la imposibilidad para los adultos de recuperar recuerdos de sus dos primeros años de vida.
Características del estudio
Para analizar la cuestión, Alberini y sus colaboradores compararon la memoria de ratas de 17 días con la de ratas de 24 días de vida (el equivalente de 6 a 9 años en humanos), es decir, cuando estas últimas ya eran capaces de formar y retener recuerdos a largo plazo.
La memoria episódica testada en los roedores fue la memoria de una experiencia aversiva: un pequeño choque, o impacto, recibido en las patas al entrar en un nuevo lugar. Las ratas adultas, como los humanos, recuerdan experiencias desagradables o dolorosas que tuvieron en sitios específicos, y evitan regresar a esos sitios.
Para llevar a cabo el experimento, los roedores fueron situados en una caja dividida en dos compartimentos: uno “seguro” y el otro con “impacto”. Durante el experimento, cada rata fue colocada en el compartimento seguro con su cabeza situada de espaldas a la puerta. Después de 10 segundos, la puerta que separaba los dos compartimentos se abría automáticamente, permitiendo a la rata acceder al compartimento donde podía recibir un pequeño impacto en las patas.
La primera tanda de resultados no fue sorprendente. Los científicos encontraron amnesia infantil en las ratas de 17 días que mostraron evitar el compartimento con “choque” justo después de la experiencia, pero perdieron la memoria muy rápidamente: un día después volvieron al compartimento peligroso.
Como contraste, las ratas de 24 días de vida expuestas al choque retuvieron el recuerdo durante más tiempo y evitaron el compartimento, revelando una memoria similar a la de una rata adulta.
No obstante, lo que es remarcable es que las ratas más jóvenes, que aparentemente olvidaron la experiencia inicial, mostraron signos de haber guardado trazas del recuerdo. Así, cuando, más tarde en su vida, se les puso de nuevo en el contexto del golpe en las patas, mostraron tener una memoria especifica que fue revelada por evitar el contexto en el cual recibieron el impacto, con 17 días de vida. Estos resultados muestran como la experiencia en la temprana edad, aunque no se exprese ni se recuerde, puede influenciar en la actitud de un adulto.
“Lo que nos indican nuestros hallazgos es que los cerebros de los niños necesitan tener suficiente actividad sana, incluso antes de entrar en preescolar”, explica Cristina Alberini, profesora de dicho Centro y directora del estudio. “Sin esa actividad, su sistema neurológico corre el riesgo de no desarrollar las funciones de aprendizaje y memoria correctamente”.
Para alcanzar sus conclusiones, los investigadores examinaron los mecanismos de memoria infantil en ratas. Se examinaron recuerdos creados en ratas 17 días después de nacer, el equivalente a tres años en un ser humano, que es cuando los recuerdos de quién, qué, cuándo y dónde –conocidos como los recuerdos por episodios o episódicos– son olvidados rápidamente. Este fenómeno, denominado “amnesia infantil o de la infancia”, es la imposibilidad para los adultos de recuperar recuerdos de sus dos primeros años de vida.
Características del estudio
Para analizar la cuestión, Alberini y sus colaboradores compararon la memoria de ratas de 17 días con la de ratas de 24 días de vida (el equivalente de 6 a 9 años en humanos), es decir, cuando estas últimas ya eran capaces de formar y retener recuerdos a largo plazo.
La memoria episódica testada en los roedores fue la memoria de una experiencia aversiva: un pequeño choque, o impacto, recibido en las patas al entrar en un nuevo lugar. Las ratas adultas, como los humanos, recuerdan experiencias desagradables o dolorosas que tuvieron en sitios específicos, y evitan regresar a esos sitios.
Para llevar a cabo el experimento, los roedores fueron situados en una caja dividida en dos compartimentos: uno “seguro” y el otro con “impacto”. Durante el experimento, cada rata fue colocada en el compartimento seguro con su cabeza situada de espaldas a la puerta. Después de 10 segundos, la puerta que separaba los dos compartimentos se abría automáticamente, permitiendo a la rata acceder al compartimento donde podía recibir un pequeño impacto en las patas.
La primera tanda de resultados no fue sorprendente. Los científicos encontraron amnesia infantil en las ratas de 17 días que mostraron evitar el compartimento con “choque” justo después de la experiencia, pero perdieron la memoria muy rápidamente: un día después volvieron al compartimento peligroso.
Como contraste, las ratas de 24 días de vida expuestas al choque retuvieron el recuerdo durante más tiempo y evitaron el compartimento, revelando una memoria similar a la de una rata adulta.
No obstante, lo que es remarcable es que las ratas más jóvenes, que aparentemente olvidaron la experiencia inicial, mostraron signos de haber guardado trazas del recuerdo. Así, cuando, más tarde en su vida, se les puso de nuevo en el contexto del golpe en las patas, mostraron tener una memoria especifica que fue revelada por evitar el contexto en el cual recibieron el impacto, con 17 días de vida. Estos resultados muestran como la experiencia en la temprana edad, aunque no se exprese ni se recuerde, puede influenciar en la actitud de un adulto.
¿Qué pasa en el cerebro?
Estos resultados pusieron sobre la mesa la siguiente cuestión: ¿Qué está ocurriendo, neurológicamente hablando, que pueda explicar por qué los recuerdos son retenidos por ratas jóvenes solo de manera latente y son almacenados y expresados a largo plazo, cuando las ratas ya son mayores? O, más específicamente, ¿qué ocurre durante el desarrollo que mejora la cualidad para formar recuerdos duraderos?
Para responder a esto, los científicos se centraron en el hipocampo del cerebro que, en niños, se ha mostrado necesario para codificar nuevos recuerdos episódicos en periodos anteriores a la escolarización.
En este caso, en una serie de experimentos similares al test de los compartimentos, los científicos encontraron que el hipocampo estaba inactivo, que la habilidad de las ratas más jóvenes para formar recuerdos latentes y recordarlos disminuía con el paso del tiempo.
Sin embargo, sí encontraron que había mecanismos de “periodos críticos” fundamentales para establecer estos recuerdos de la infancia.
El periodo crítico es una etapa de desarrollo durante la cual el sistema nervioso es especialmente sensible a los estímulos ambientales. Si, durante este periodo, el organismo no recibe los estímulos apropiados para desarrollar una función, puede ser difícil, por no decir imposible, desarrollar esa función más tarde en la vida. Los ejemplos más conocidos de periodos críticos se refieren a funciones sensoriales como la visión y la adquisición del lenguaje.
El estudio muestra que hay un periodo crítico para el aprendizaje episódico y que durante este periodo el hipocampo aprende a ser capaz de procesar y almacenar de manera eficiente recuerdos a largo plazo, a pesar de la edad.
Aprovechar los periodos críticos
“Al principio de nuestras vidas, cuando el cerebro no es capaz de formar de manera eficiente recuerdos a largo plazo, está “aprendiendo” a hacerlo, por lo que es posible establecer las habilidades para memorizar a largo plazo” explica Alberini. “No obstante, el cerebro necesita estímulos mientras aprende, para poner en práctica la formación de la memoria. Sin estas experiencias, la habilidad del sistema neurológico para aprender puede verse deteriorada”.
Los investigadores sugieren en consecuencia que usar intervenciones ambientales de aprendizaje durante uno de estos periodos críticos puede ayudar significativamente a corregir problemas de aprendizaje.
Estos resultados pusieron sobre la mesa la siguiente cuestión: ¿Qué está ocurriendo, neurológicamente hablando, que pueda explicar por qué los recuerdos son retenidos por ratas jóvenes solo de manera latente y son almacenados y expresados a largo plazo, cuando las ratas ya son mayores? O, más específicamente, ¿qué ocurre durante el desarrollo que mejora la cualidad para formar recuerdos duraderos?
Para responder a esto, los científicos se centraron en el hipocampo del cerebro que, en niños, se ha mostrado necesario para codificar nuevos recuerdos episódicos en periodos anteriores a la escolarización.
En este caso, en una serie de experimentos similares al test de los compartimentos, los científicos encontraron que el hipocampo estaba inactivo, que la habilidad de las ratas más jóvenes para formar recuerdos latentes y recordarlos disminuía con el paso del tiempo.
Sin embargo, sí encontraron que había mecanismos de “periodos críticos” fundamentales para establecer estos recuerdos de la infancia.
El periodo crítico es una etapa de desarrollo durante la cual el sistema nervioso es especialmente sensible a los estímulos ambientales. Si, durante este periodo, el organismo no recibe los estímulos apropiados para desarrollar una función, puede ser difícil, por no decir imposible, desarrollar esa función más tarde en la vida. Los ejemplos más conocidos de periodos críticos se refieren a funciones sensoriales como la visión y la adquisición del lenguaje.
El estudio muestra que hay un periodo crítico para el aprendizaje episódico y que durante este periodo el hipocampo aprende a ser capaz de procesar y almacenar de manera eficiente recuerdos a largo plazo, a pesar de la edad.
Aprovechar los periodos críticos
“Al principio de nuestras vidas, cuando el cerebro no es capaz de formar de manera eficiente recuerdos a largo plazo, está “aprendiendo” a hacerlo, por lo que es posible establecer las habilidades para memorizar a largo plazo” explica Alberini. “No obstante, el cerebro necesita estímulos mientras aprende, para poner en práctica la formación de la memoria. Sin estas experiencias, la habilidad del sistema neurológico para aprender puede verse deteriorada”.
Los investigadores sugieren en consecuencia que usar intervenciones ambientales de aprendizaje durante uno de estos periodos críticos puede ayudar significativamente a corregir problemas de aprendizaje.
Referencia bibliográfica:
Alessio Travaglia, Reto Bisaz, Eric S Sweet, Robert D Blitzer, Cristina M Alberini. Infantile amnesia reflects a developmental critical period for hippocampal learning. Nature Neuroscience (2016) DOI: 10.1038/nn.4348.
Alessio Travaglia, Reto Bisaz, Eric S Sweet, Robert D Blitzer, Cristina M Alberini. Infantile amnesia reflects a developmental critical period for hippocampal learning. Nature Neuroscience (2016) DOI: 10.1038/nn.4348.