Los científicos explican cómo los recuerdos se mantienen unidos

Los científicos explican cómo los recuerdos se mantienen unidos

LA JOLLA—Los científicos del Instituto Salk han creado un nuevo modelo de memoria que explica cómo las neuronas retienen recuerdos seleccionados unas horas después de un evento.

El hipocampo es una región del cerebro en gran parte responsable de la formación de la memoria.

Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Este nuevo marco proporciona una imagen más completa de cómo funciona la memoria, lo que puede informar la investigación sobre trastornos como el Parkinson, Alzheimer, estrés postraumático y problemas de aprendizaje.

“Los modelos anteriores de memoria se basaban en patrones de actividad rápida”, dice terrence sejnowski, titular de la cátedra Francis Crick de Salk e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. “Nuestro nuevo modelo de memoria hace posible integrar experiencias durante horas en lugar de momentos”.

Durante las últimas décadas, los neurocientíficos han revelado mucho sobre cómo se almacenan los recuerdos a largo plazo. Para eventos significativos, por ejemplo, ser mordido por un perro, una serie de proteínas se producen rápidamente en las células cerebrales activadas para crear nuevos recuerdos. Algunas de estas proteínas permanecen durante algunas horas en lugares específicos de neuronas específicas antes de descomponerse.

Esta serie de eventos bioquímicos nos permite recordar detalles importantes sobre ese evento, como, en el caso de la mordedura de perro, qué perro, dónde se encontraba, etc.

Cian O'Donnell y Terrence Sejnowski

Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Un problema que los científicos han tenido con el modelado del almacenamiento de memoria es explicar por qué solo se recuerdan con fuerza detalles selectivos y no todo en esa ventana de 1 a 2 horas. Al incorporar datos de la literatura anterior, Sejnowski y el primer autor Cian O'Donnell, investigador postdoctoral de Salk, desarrollaron un modelo que une los hallazgos de las observaciones de la memoria tanto molecular como de sistemas para explicar cómo funciona esta ventana de memoria de 1-2 horas. El trabajo se detalla en el último número de Neurona.

Usando modelos computacionales, O'Donnell y Sejnowski muestran que, a pesar de que las proteínas están disponibles para varias neuronas en un circuito determinado, los recuerdos se conservan cuando los eventos posteriores activan las mismas neuronas que el evento original. Los científicos descubrieron que el posicionamiento espacial de las proteínas tanto en neuronas específicas como en áreas específicas alrededor de estas neuronas predice qué recuerdos se registran. Este marco de patrones espaciales predice con éxito la retención de la memoria como una función matemática de la superposición de tiempo y ubicación.

“Algo que hace este estudio es relacionar lo que sucede en la formación de la memoria a nivel celular con el nivel de los sistemas”, dice O'Donnell. “Ya se estableció que la ventana de tiempo es importante; descubrimos cómo el contenido también podría determinar si los recuerdos se recordaban o no. Probamos que un conjunto de ideas son consistentes y suficientes para explicar algo en el mundo real”.

El nuevo modelo también proporciona un marco potencial para comprender cómo se procesan las generalizaciones de los recuerdos durante los sueños.

Si bien todavía se desconoce mucho sobre el sueño, la investigación sugiere que los recuerdos importantes del día a menudo pasan por el cerebro, se transportan del almacenamiento temporal en el hipocampo al almacenamiento a más largo plazo en la corteza. Los investigadores observaron la mayor parte de esta formación de memoria en el sueño sin soñar. Poco se sabe acerca de si y cómo se realiza el empaquetamiento o la consolidación de la memoria durante los sueños. Sin embargo, el modelo de O'Donnell y Sejnowski sugiere que cierta retención de la memoria ocurre durante los sueños.

“Durante el sueño hay una reorganización de la memoria: fortaleces algunos recuerdos y pierdes los que ya no necesitas”, dice O'Donnell. “Además, las personas aprenden abstracciones mientras duermen, pero no tenían idea de cómo ocurren los procesos de generalización a nivel neuronal”.

Al aplicar sus hallazgos teóricos sobre la actividad de superposición dentro de la ventana de 1 a 2 horas, crearon un modelo teórico de cómo podría funcionar el proceso de abstracción de la memoria durante el sueño.

Sobre el Instituto Salk de Estudios Biológicos:
El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más importantes del mundo, donde profesores de renombre internacional investigan cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la orientación de futuras generaciones de investigadores, los científicos de Salk realizan contribuciones innovadoras a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades infecciosas mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal y disciplinas relacionadas.

Los logros de la facultad han sido reconocidos con numerosos honores, incluidos premios Nobel y membresías en la Academia Nacional de Ciencias. Fundado en 1960 por el pionero de la vacuna contra la polio Jonas Salk, MD, el Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico.