Identificación de un nuevo centro cerebral para la restauración de la memoria
La estimulación de una región del cerebro llamada tálamo anterior podría mejorar los recuerdos perdidos, abriendo nuevas vías para los tratamientos de restauración de la memoria después de una lesión cerebral. La imagen muestra los procedimientos experimentales clave utilizados en el artículo. ATN = núcleos talámicos anteriores; MTT = tracto mamillotalámico. LV-CaMKII-ChR2-mCherry = vector de canalrodopsina, Zif268 = marcador de actividad neuronal. Credit: Barnett et al, 2021, Investigación actual en neurobiología
El cerebro de los mamíferos alberga una red compleja de estructuras que respaldan la memoria, y una pequeña región llamada tálamo anterior es una parte fundamental de este sistema. El daño al tracto mamillotalámico (MTT), una conexión importante para este eje, puede causar pérdida de memoria en pacientes que sufren un accidente cerebrovascular, que actualmente se considera irreversible. En su nuevo estudio disponible en la revista Current Research in Neurobiology, investigadores de las Universidades de Canterbury y Otago, en Nueva Zelanda, y la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, ahora muestran que la estimulación del tálamo anterior aumenta la actividad cerebral relacionada con la memoria. y restaura la función de la memoria en ratas con lesiones MTT. Sus hallazgos sugieren que las terapias que involucran la estimulación dirigida del tálamo anterior podrían ayudar con la restauración de la memoria en pacientes con lesión cerebral.
Profesor. John C. Dalrymple-Alford, un experto de renombre mundial en la investigación del tálamo anterior e investigador principal del estudio, explica: «El objetivo final de muchos neurocientíficos, incluido nuestro equipo, es restaurar las funciones ‘perdidas’ del cerebro, una de las que es la memoria. La pérdida de memoria puede ser causada por daño a uno o más puntos clave en un sistema de memoria distribuida. Dicho daño ocurre en varias condiciones neurológicas, lesión cerebral aguda, como la causada por un accidente cerebrovascular, y en la demencia, y afecta la calidad de vida de las personas. pacientes.
«Dado lo complejo que es el cerebro, todavía tenemos que entender completamente si los problemas de memoria son causados por la pérdida irreversible de tejido o por disfunciones en la red cerebral más amplia. A través de este estudio, queríamos arrojar luz sobre esto último y comprender si la función de la memoria perdida, aparentemente desaparecida para siempre, podría recuperarse».
Para probar su hipótesis, el equipo de la profesora Dalrymple-Alford primero simuló la pérdida de memoria en ratas mediante la inducción de lesiones MTT en estos animales, dada la relación entre el daño en el MTT y la pérdida de memoria en humanos.Posteriormente, probaron los efectos de estas lesiones en la información de memoria espacial necesaria para recordar diferentes lugares mediante una prueba de laberinto de brazos radiales (RAM). Sus observaciones sugirieron que las lesiones del MTT afectaron la capacidad de las ratas para localizar gránulos de comida en la RAM, lo que indica una mala memoria de trabajo y el desarrollo de un síndrome similar a la amnesia.
Luego, los investigadores probaron si la memoria de trabajo podría ser restaurado en las ratas con lesiones MTT Basado en evidencia previa de la participación del tálamo anterior en el apoyo de la memoria y el fuerte vínculo entre el tálamo anterior y el MTT, preguntaron si los estímulos del tálamo anterior podría ayudar a una mejor función de la memoria. Usando optogenética, una técnica basada en la luz que permite la activación de neuronas específicas, estimularon las neuronas del tálamo anterior en ratas con lesiones MTT y luego probaron su rendimiento en la prueba RAM. Un patrón regular de estimulación mejoró sustancialmente la memoria de trabajo espacial en estas ratas, aunque temporalmente, y también mejoró la ritmicidad eléctrica en el sistema de memoria. Además, dicha activación también aumentó la expresión de la proteína Zif268, un indicador de actividad neuronal en todo el sistema de memoria. Curiosamente, la estimulación basada en la actividad en el hipocampo, que durante mucho tiempo se ha considerado el asiento de la memoria espacial, no produjo efectos de mejora de la memoria en ratas con lesiones MTT.
Este estudio es el primero en demostrar que las mejoras de la memoria son posibles incluso después de un daño permanente debilitante en el MTT. Juntos, los hallazgos desafían las nociones anteriores de que la recuperación de la memoria depende principalmente de estructuras como el hipocampo y la corteza prefrontal. Más importante aún, el estudio proporciona la primera evidencia clara sobre el papel del aumento de la actividad neuronal dentro del tálamo anterior en el apoyo a la memoria. Indica que el tálamo anterior no es simplemente una estructura de comunicación, sino que juega un papel activo al influir en la memoria y la cognición. Los hallazgos demuestran que la estimulación de las neuronas del tálamo anterior podría ayudar a contrarrestar la amnesia clínica asociada con alteraciones en las vías que involucran esta región, no solo en pacientes con lesión cerebral y accidente cerebrovascular, sino también en aquellos con otras afecciones neurológicas como la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia.
Prof. Dalrymple-Alford observa: «Hasta ahora, el hipocampo y la corteza prefrontal han seguido siendo las áreas de enfoque para las terapias relacionadas con la memoria. Nuestro estudio muestra que las estructuras fuera de estas áreas, como el tálamo anterior, podrían ser la clave para tales tratamientos. «Es importante recordar que dicha estimulación no afecta el contenido de la memoria, sino que parece mejorar la funcionalidad del sistema de memoria del cerebro. Esto podría minimizar las deficiencias cerebrales y permitir que los pacientes vivan una vida normal. Mientras que el modelo que usamos en nuestro estudio generalmente se observa en pacientes adultos, lesiones similares podrían estar involucradas en la amnesia infantil. Las aplicaciones de nuestros hallazgos podrían tener un impacto aún mayor en estos pacientes».
De hecho, los hallazgos del Prof. Dalrymple- Alford y su equipo representan un avance importante en nuestra comprensión de los sistemas de memoria. En combinación con desarrollos paralelos en áreas como la estimulación cerebral remota, podrían revolucionar las terapias para los defectos de la memoria y cómo el campo en general ve el funcionamiento de la memoria defectuosa.
Explore más
Detección automatizada de ataques epilépticos focales en un área centinela del cerebro humano Más información: SC Barnett et al, Anterior thalamic nuclei neurons sustain memory, Current Research in Neurobiology ( 2021). DOI: 10.1016/j.crneur.2021.100022 Proporcionado por Elsevier Cita: Identificación de un nuevo centro cerebral para la restauración de la memoria (23 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021 -11-brain-hub-memory.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.