Cómo los cerebros de los ratones reorganizan los viejos recuerdos cuando se depositan nuevos
La estructura de coactivación de las neuronas del hipocampo. Cada nodo representa una neurona. Crédito: Giuseppe P. Gava et al.
Los investigadores de Oxford e Imperial han mapeado cómo se reorganiza la estructura de los recuerdos existentes a medida que se asignan nuevas experiencias a la memoria en ratones.
Descubrieron que la arquitectura del cerebro es lo suficientemente sofisticada como para integrar nueva información al tiempo que permite que los recuerdos nuevos y los antiguos interactúen, en lugar de tener que olvidar las experiencias antiguas para dejar espacio a las nuevas.
En un estudio publicado en Nature Neuroscience, el equipo de la Universidad de Oxford y el Imperial College London idearon un experimento usando la teoría de grafosestructuras matemáticas que modelan las relaciones entre objetos para estudiar cómo los ratones integran los recuerdos.
Establecieron una tarea en la que los ratones aprendieron que un compartimento particular en un nuevo entorno contenía azúcar. Los ratones también exploraron un entorno familiar antes y después de formar esta nueva asociación entre lugares particulares y recompensas.
Esto permitió a los científicos observar cómo el establecimiento de la nueva memoria afectaba los patrones de coactividad entre las neuronas del hipocampo, un área del cerebro que juega un papel importante en el aprendizaje y la memoria. Descubrieron que la estructura de la red que describe los patrones de activación neuronal coordinada (coactividad) que ocurre cuando se recuerdan viejos recuerdos en el hipocampo cambió a medida que los ratones incrustaron nuevos recuerdos.
Las neuronas del hipocampo están involucradas en la formación y retención de recuerdos. Crédito: Shutterstock
El equipo también descubrió que durante el aprendizaje, los patrones de coactividad entre las neuronas se desplegaban a lo largo de direcciones particulares en el «espacio de actividad neuronal». Esto mostró que la «novedad», la ubicación espacial y la experiencia de recompensa eran factores clave involucrados en el proceso de integración de nuevos recuerdos. También descubrieron que las células de alta actividad formaban el núcleo de cada memoria, mientras que las células de baja actividad contribuían a los patrones de coactividad ‘a pedido’ a lo largo de los eventos de comportamiento, con el fin de segregar las experiencias individuales.
Este hallazgo destaca una importante división del trabajo entre las neuronas del hipocampo. El investigador principal, el profesor David Dupret de la Universidad de Oxford, dijo: «Esta investigación arroja nueva luz sobre los mecanismos de red que subyacen al almacenamiento y recuperación continuos de múltiples recuerdos en el hipocampo. Los neurocientíficos ahora están implementando nuevos métodos, como imágenes in vivo, para monitorear poblaciones neuronales a gran escala durante días y semanas de experiencia de aprendizaje, para comprender más sobre este proceso».
La investigación nos brinda una nueva forma de observar los mecanismos de red que subyacen al almacenamiento y recuperación de múltiples recuerdos en el hipocampo. El coautor del estudio, el profesor Simon Schultz, del Departamento de Bioingeniería de Imperial, dijo: «Esta investigación destaca el valor de un enfoque interdisciplinario para comprender el cerebro al ver la memoria desde un punto de vista matemático y de ingeniería, pudimos descubrir ideas que no habrían sido sido posible sobre la base de un enfoque tradicional para el estudio de la memoria».
Los neurocientíficos ahora están diseñando y probando nuevas formas de monitorear redes neuronales a gran escala a lo largo del tiempo, y también están interesados en el efecto del envejecimiento en la forma en que se almacenan los nuevos recuerdos.
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Las conexiones estables entre las células nerviosas son la base de la memoria Más información: Integración de nuevos recuerdos en el espacio de actividad de la red del hipocampo. Nat Neurosci (2021). doi.org/10.1038/s41593-021-00804-w Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por Imperial College London Cita: Cómo los cerebros de los ratones reorganizan los viejos recuerdos cuando se establecen nuevos (2021, 19 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-mouse-brains-memories-laid.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.