Cientistas explicam como as memórias se unem

Cientistas explicam como as memórias se unem

LA JOLLA – Cientistas do Salk Institute criaram um novo modelo de memória que explica como os neurônios retêm memórias selecionadas algumas horas após um evento.

O hipocampo é uma região do cérebro amplamente responsável pela formação da memória.

Imagem: Cortesia do Salk Institute for Biological Studies

Essa nova estrutura fornece uma imagem mais completa de como a memória funciona, o que pode informar a pesquisa sobre distúrbios como o Parkinson, A doença de Alzheimer, estresse pós-traumático e dificuldades de aprendizagem.

“Modelos anteriores de memória eram baseados em padrões de atividade rápida”, diz Terrence Sejnowski, titular da cadeira Francis Crick da Salk e investigador do Howard Hughes Medical Institute. “Nosso novo modelo de memória permite integrar experiências ao longo de horas, em vez de momentos.”

Nas últimas décadas, os neurocientistas revelaram muito sobre como as memórias de longo prazo são armazenadas. Para eventos significativos - por exemplo, ser mordido por um cachorro - várias proteínas são rapidamente produzidas em células cerebrais ativadas para criar as novas memórias. Algumas dessas proteínas permanecem por algumas horas em locais específicos de neurônios específicos antes de se decomporem.

Essa série de eventos bioquímicos nos permite lembrar detalhes importantes sobre esse evento – como, no caso da mordida de cachorro, qual cachorro, onde foi localizado e assim por diante.

Cian O'Donnell e Terrence Sejnowski

Imagem: Cortesia do Salk Institute for Biological Studies

Um problema que os cientistas tiveram ao modelar o armazenamento de memória é explicar por que apenas detalhes seletivos e nem tudo nessa janela de 1 a 2 horas são fortemente lembrados. Ao incorporar dados da literatura anterior, Sejnowski e o primeiro autor Cian O'Donnell, pesquisador de pós-doutorado da Salk, desenvolveram um modelo que une descobertas de observações moleculares e de sistemas de memória para explicar como funciona essa janela de memória de 1 a 2 horas. O trabalho está detalhado na última edição da Neurônio.

Usando modelagem computacional, O'Donnell e Sejnowski mostram que, apesar das proteínas estarem disponíveis para vários neurônios em um determinado circuito, as memórias são retidas quando eventos subsequentes ativam os mesmos neurônios do evento original. Os cientistas descobriram que o posicionamento espacial das proteínas em neurônios específicos e em áreas específicas ao redor desses neurônios prediz quais memórias são registradas. Essa estrutura de padronização espacial prevê com sucesso a retenção de memória como uma função matemática da sobreposição de tempo e localização.

“Uma coisa que este estudo faz é vincular o que está acontecendo na formação da memória no nível celular ao nível dos sistemas”, diz O'Donnell. “Que a janela de tempo é importante já foi estabelecido; descobrimos como o conteúdo também poderia determinar se as memórias eram lembradas ou não. Provamos que um conjunto de ideias é consistente e suficiente para explicar algo no mundo real.”

O novo modelo também fornece uma estrutura potencial para entender como as generalizações das memórias são processadas durante os sonhos.

Embora muito ainda seja desconhecido sobre o sono, a pesquisa sugere que as memórias importantes do dia são frequentemente circuladas pelo cérebro, transferidas do armazenamento temporário no hipocampo para o armazenamento de longo prazo no córtex. Os pesquisadores observaram a maior parte dessa formação de memória no sono sem sonhos. Pouco se sabe sobre se e como o empacotamento ou consolidação da memória é feito durante os sonhos. No entanto, o modelo de O'Donnell e Sejnowski sugere que alguma retenção de memória ocorre durante os sonhos.

“Durante o sono, há uma reorganização da memória – você fortalece algumas memórias e perde aquelas de que não precisa mais”, diz O'Donnell. “Além disso, as pessoas aprendem abstrações enquanto dormem, mas não há ideia de como os processos de generalização acontecem em nível neural.”

Aplicando suas descobertas teóricas sobre a atividade de sobreposição dentro da janela de 1 a 2 horas, eles criaram um modelo teórico de como o processo de abstração da memória pode funcionar durante o sono.

Sobre o Salk Institute for Biological Studies:
O Salk Institute for Biological Studies é uma das mais proeminentes instituições de pesquisa básica do mundo, onde professores de renome internacional investigam questões fundamentais das ciências da vida em um ambiente único, colaborativo e criativo. Com foco na descoberta e na orientação de futuras gerações de pesquisadores, os cientistas da Salk fazem contribuições inovadoras para nossa compreensão do câncer, envelhecimento, Alzheimer, diabetes e doenças infecciosas, estudando neurociência, genética, biologia celular e vegetal e disciplinas relacionadas.

As realizações do corpo docente foram reconhecidas com inúmeras honras, incluindo Prêmios Nobel e associações na Academia Nacional de Ciências. Fundado em 1960 pelo pioneiro da vacina contra a poliomielite Jonas Salk, MD, o Instituto é uma organização independente sem fins lucrativos e um marco arquitetônico.