Interruptor de memoria activado por la luz
WIKIMEDIA, MARK HARKINLos investigadores han hecho que los ratones disfruten de pasar tiempo en un lugar que alguna vez temieron usando manipulaciones de los animales dependientes de la luz’ neuronas, según un estudio publicado hoy (27 de agosto) en Nature. Esta inversión de la memoria controlada optogenéticamente parece estar impulsada por conexiones alteradas entre las neuronas del hipocampo, que codifican el “dónde” recuerdos, y neuronas de la amígdala, que codifican emociones positivas o negativas, pero no ambas, según han descubierto los investigadores del MIT.
“Es un avance emocionante en nuestra comprensión de la maleabilidad de la memoria” dijo Elizabeth Phelps, profesora de psicología y ciencias neurales en la Universidad de Nueva York que no participó en el trabajo. «Nos están dando más información sobre la compleja representación de los recuerdos aversivos y apetitivos y cuándo y cómo [cambian]».
Los recuerdos se crean y almacenan en múltiples áreas del cerebro. La amígdala, por ejemplo, procesa información relativa a si algo es bueno o malo, placentero…
Tales sentimientos buenos o malos, o la valencia emocional, ligados a lugares y eventos permiten a los animales evitar peligros así- llamado comportamiento aversivo y buscar beneficios comportamiento apetitivo. Pero la valencia emocional no es rígida. Las circunstancias cambian y los lugares que un animal alguna vez vio como felices, seguros o cálidos, pueden volverse aterradores, desagradables o molestos.
Susumu Tonegawa, profesor de biología y neurociencia en el MIT, quería entender la fisiología mecanismos detrás de este cambio en la valencia emocional. Para averiguarlo, él y sus colegas utilizaron una técnica optogenética que, con una proteína activada por la luz, marca solo aquellas neuronas que se activan durante la formación de un nuevo recuerdo específico. Las células asociadas a la memoria inducibles por la luz resultantes pueden reactivarse con láser a voluntad, explicó Roger Redondo, científico postdoctoral en el laboratorio de Tonegawas y autor principal del nuevo estudio.
El equipo usó la técnica para etiquetar las neuronas en la amígdala o el hipocampo que se activaron cuando los ratones macho aprendieron a temer un lugar en particular, donde recibieron descargas eléctricas en los pies. Luego, los investigadores alojaron a cada ratón macho condicionado por el miedo con ratones hembra en una experiencia placentera mientras reactivaban sus neuronas ahora inducibles por la luz en el hipocampo o la amígdala. Cuando los ratones reactivados con la amígdala fueron devueltos al lugar al que habían aprendido a temer, los animales se quedaron inmóviles ante la aparente anticipación de una descarga eléctrica, lo que indica que todavía recordaban que el lugar era peligroso. Sin embargo, cuando se devolvieron los ratones con hipocampo reactivado, estos ya no tenían miedo, sus recuerdos del lugar se habían vuelto agradables gracias a que las neuronas se habían reactivado en presencia de las hembras.
Los investigadores también realizaron la Experimento inverso, dando a los ratones macho acceso a las hembras en la ubicación original y luego reactivando sus neuronas asociadas a la memoria mientras administran descargas eléctricas. Una vez más, los ratones en los que se reactivaron las neuronas de la amígdala permanecieron felices en la ubicación original, mientras que los ratones en los que se reactivaron las neuronas del hipocampo se volvieron temerosos.
El mensaje final es que dentro del hipocampo hay una representación que se puede cambiar de manera flexible para tener un significado apetitivo o aversivo, pero dentro de la amígdala parece haber circuitos apetitivos o aversivos que no pueden cambiar su significado tan fácilmente, dijo Daniel Salzman, profesor de neurociencia y psiquiatría en la Universidad de Columbia en Nueva York. York, quien no participó en el trabajo.
Se cree que la incapacidad de los circuitos de la amígdala para cambiar su valencia se debe a que estas neuronas codifican para bien o para mal, pero no para ambos, dijo Redondo. Por lo tanto, reactivar las neuronas de la amígdala etiquetadas solo habría reiterado la emoción original. De hecho, en animales en los que la reactivación del hipocampo había cambiado sus emociones, se activaron diferentes células de la amígdala. Básicamente, las neuronas [del hipocampo] ahora están conectadas a otro conjunto de neuronas en la amígdala, explicó Redondo.
Cambiar la valencia emocional de un recuerdo es un objetivo clínico para los pacientes que padecen afecciones como fobias o Trastorno de estrés postraumático. De hecho, las asociaciones con las emociones pueden ser tan fuertes que perjudican la vida normal, dijo Redondo. Si bien la manipulación optogenética de los recuerdos de las personas puede estar muy lejos, si tuviéramos una mejor comprensión, mecánicamente, sobre cómo funcionan los diferentes comportamientos emocionales en el cerebro, entonces quizás podríamos apuntar a estrategias de tratamiento aún mejores que las disponibles actualmente. dijo Salzman.
RL Redondo et al., Cambio bidireccional de la valencia asociado con un engrama de memoria contextual del hipocampo, Nature, doi:10.1038/nature13725, 2014.
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