Investigación sobre el Alzheimer: las neuronas que inducen el ruido apagan los recuerdos
Crédito: Dominio público
Las neuronas que son responsables de nuevas experiencias interfieren con las señales de las neuronas que contienen recuerdos y, por lo tanto, perturban el recuerdo de los recuerdos, al menos en ratones. El grupo de investigación de Martin Fuhrmann del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE) informa de este fenómeno en la revista científica Nature Neuroscience. Los resultados de este estudio potencialmente arrojan nueva luz sobre el deterioro de la memoria en la enfermedad de Alzheimer.
El hipocampo es una región del cerebro responsable de los recuerdos y se ve afectada de manera temprana durante la enfermedad de Alzheimer. Las neuronas del hipocampo responden a nuestras experiencias y construyen redes para almacenar estos recuerdos. De este modo, se pueden recordar las experiencias y el contenido aprendido: podemos, por ejemplo, recordar nuestro camino a casa o al trabajo. Las personas que padecen demencia tienen problemas para recuperar este tipo de recuerdos, ya que una región específica del hipocampo, la llamada área CA1, responsable de la memoria espacial, se ve fuertemente afectada por la patología de Alzheimer. Hasta ahora se pensaba que las neuronas que «contienen» una memoria se ven afectadas por la enfermedad de tal manera que no logran reactivarse y eventualmente pierden la memoria. Aparentemente, el proceso de olvido durante la enfermedad de Alzheimer, al menos en un modelo de ratón, funciona de una manera diferente: un grupo de investigación de la DZNE investigó ratones con depósitos de proteínas similares en sus cerebros (las llamadas placas de beta amiloide) que las personas con enfermedad de Alzheimer. Los depósitos dieron como resultado síntomas en estos ratones similares a los observados en la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores encontraron que las neuronas responsables de la memoria todavía estaban activas en los ratones enfermos. Sin embargo, la recuperación de la memoria falló.
Las señales de otras neuronas interfieren con la memoria
«La razón es que la experiencia novedosa codifica neuronas que perturban las señales de las neuronas que contienen memoria y las superpone con su señal», dice el Dr. Martin Fuhrmann, líder de grupo en la DZNE. «Es como una señal de televisión ruidosa: la imagen se vuelve difusa y distorsionada; incluso se pueden ver píxeles o rayas. Algo similar sucedió dentro del cerebro de los ratones: las señales de interferencia suprimieron sus recuerdos. Esta perturbación es obviamente el resultado de los cambios patológicos en el cerebro».
Cuando los ratones sanos recuerdan una situación, como aprender un nuevo camino o explorar un nuevo entorno, se reactivará la red neuronal que estaba activa durante la codificación de la experiencia inicial. Para averiguar qué le sucede realmente a esta red neuronal, los investigadores realizaron un experimento: dejaron que ratones sanos y con una patología similar al Alzheimer exploraran un entorno novedoso. Con la ayuda de un método de microscopía especial, microscopía in vivo de dos fotones, los investigadores pudieron seguir la actividad de las neuronas individuales en el hipocampo.
Cuando los ratones fueron expuestos al mismo entorno unos días después, ambos grupos se comportaron de manera diferente: los ratones sanos recordaron el entorno; los ratones con patología similar a la de Alzheimer no lo hicieron. Exploraron el entorno como si fuera su primera experiencia. Esto fue acompañado por diferencias en la actividad cerebral. La Dra. Stefanie Poll, postdoctoral en el laboratorio de Martin Fuhrmann y primera autora de este estudio, explicó: «En los ratones enfermos no solo encontramos neuronas activas que codifican la memoria, sino también un grupo de neuronas activas que contenían información ambiental novedosa. La señal de estas neuronas que contenían novedades provocó una superposición de señales perturbadoras de las neuronas que codifican la memoria».
Para verificar esto, los investigadores emplearon una técnica basada en la combinación de moléculas químicas y genética: la «quimiogenética». Por lo tanto, las neuronas que codifican la novedad respondieron a una molécula química específica. «Al aplicar esta molécula, pudimos modular la actividad de estas neuronas. Funciona como un interruptor, la molécula presiona el interruptor», dice Stefanie Poll.
Encendido y apagado de neuronas que contienen novedades
«Así pudimos apuntar específicamente a las neuronas que codifican información novedosa y encender y apagar estas neuronas controlando su actividad», explica Martin Fuhrmann. «En los ratones enfermos apagamos estas neuronas, en el grupo sano hicimos lo contrario». Por lo tanto, fue posible, por un lado, reducir y, por otro lado, inducir artificialmente el ruido molesto». Esto fue evidente en el comportamiento de los ratones: «Los ratones con patología similar al Alzheimer ahora reconocieron el entorno nuevamente, su memoria fue restaurada . Sin embargo, la memoria de los ratones sanos se vio afectada por el ruido artificial», dice Stefanie Poll.
«Los resultados de este estudio indican un mecanismo previamente desconocido que puede contribuir al deterioro de la memoria en la enfermedad de Alzheimer». «Explica Martin Fuhrmann. «Imaginando terapias futuras, podríamos ser capaces de rescatar recuerdos de personas que padecen la enfermedad de Alzheimer u otras enfermedades que afectan el recuerdo de la memoria. Podríamos lograr esto reduciendo la actividad de estas neuronas inductoras de ruido con métodos futuros. Además, podría ser útil para las personas que sufren de trastornos de estrés postraumático. Aquí, las neuronas que inducen ruido podrían activarse artificialmente para interferir con la memoria traumática con el objetivo de sobrescribirla. La pregunta restante, si nuestros resultados se pueden traducir a humanos, tiene que ser respondida por estudios futuros».
Explorar más
Reactivación selectiva de células nerviosas para recuperar un recuerdo Más información: Stefanie Poll et al, La interferencia de trazas de memoria afecta el recuerdo en un modelo de ratón con enfermedad de Alzheimer, Nature Neuroscience (2020). DOI: 10.1038/s41593-020-0652-4 Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas Cita: Investigación de Alzheimer: las neuronas inductoras de ruido apagan los recuerdos (9 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06 -alzheimer-noise-inducing-neurons-memories.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona con fines informativos. solamente.