(Izquierda) Las c\u00e9lulas de lugar del hipocampo fotografiadas con im\u00e1genes de dos fotones est\u00e1n (centro) secuencialmente activas en ubicaciones particulares a medida que un rat\u00f3n corre por el entorno: cada marca en el El gr\u00e1fico de la derecha corresponde a la actividad de una celda en particular en uno de los 7 recorridos que se muestran. Las celdas y los gr\u00e1ficos de trama est\u00e1n codificados por colores seg\u00fan la selectividad del lugar preferido. (Derecha) luego, cuando el animal est\u00e1 sentado en silencio, estas neuronas reproducen espont\u00e1neamente su secuencia de lugar previamente aprendida. Cr\u00e9dito: Grosmark et al. <\/p>\n
El hipocampo es un \u00e1rea del cerebro conocida por desempe\u00f1ar un papel clave en la codificaci\u00f3n de los recuerdos a largo plazo. Adem\u00e1s de contribuir a la formaci\u00f3n de recuerdos relacionados con eventos, esta regi\u00f3n del cerebro apoya la creaci\u00f3n de los llamados mapas cognitivos. Estos son mapas mentales del mundo que gu\u00edan a los humanos mientras navegan por entornos conocidos; por ejemplo, mostr\u00e1ndoles c\u00f3mo llegar de un lugar a otro. <\/p>\n
Estudios anteriores de neurociencia han descubierto que las c\u00e9lulas de lugar del hipocampo, neuronas que codifican secuencialmente informaci\u00f3n relacionada con espacios cercanos mientras los humanos y los animales los exploran, tienden a \u00abreproducir\u00bb las mismas secuencias de actividad despu\u00e9s de la exploraci\u00f3n. Este proceso fascinante se asemeja a la forma en que los humanos pueden rebobinar y reproducir una canci\u00f3n que grabaron en una cinta de casete antigua.<\/p>\n
Investigadores del Centro M\u00e9dico de la Universidad de Columbia han llevado a cabo recientemente un estudio que investiga los patrones de reactivaci\u00f3n en el hipocampo. Adem\u00e1s, al examinar las c\u00e9lulas de posici\u00f3n del hipocampo en el cerebro del rat\u00f3n mientras los ratones completaban tareas de aprendizaje de recompensa espacial y, posteriormente, mientras descansaban. Su art\u00edculo, publicado en Nature Neuroscience, sugiere que los patrones de reactivaci\u00f3n en el hipocampo juegan un papel crucial en la consolidaci\u00f3n de mapas cognitivos imparciales a lo largo del tiempo.<\/p>\n
\u00abCuriosamente, a diferencia de las secuencias de lugar relacionadas con la exploraci\u00f3n, los eventos de reactivaci\u00f3n secuencial en el hipocampo ocurren durante per\u00edodos de inactividad y contin\u00faan ocurriendo incluso en un entorno diferente al que se est\u00e1 reproduciendo\u00bb, dijo a Medical Xpress Andres D. Grosmark, investigador principal del estudio. \u00abTambi\u00e9n ocurren en una escala de tiempo m\u00e1s r\u00e1pida que las secuencias relacionadas con la exploraci\u00f3n, de modo que, por ejemplo, una secuencia que tom\u00f3 10 segundos durante la exploraci\u00f3n puede reproducirse en solo medio segundo\u00bb.<\/p>\n
El hecho de que Las neuronas del hipocampo parecen estar participando en un viaje mental virtual, lo que sugiere que, de hecho, pueden estar \u00abensayando\u00bb las secuencias espaciales que los sujetos aprendieron mientras exploraban su entorno circundante. Los neurocient\u00edficos han formulado la hip\u00f3tesis de que los patrones de reactivaci\u00f3n ayudan a que los nuevos recuerdos sean permanentes, a trav\u00e9s de un proceso conocido como consolidaci\u00f3n de la memoria.<\/p>\n
\u00abEs importante destacar que no todas las representaciones del hipocampo son permanentes, de hecho, incluso en el mismo entorno exacto, algunas neuronas codifican establemente por el espacio, mientras que otras neuronas cambian su selectividad espacial d\u00eda a d\u00eda\u00bb, dijo Grosmark. \u00abPresumimos que cuantas m\u00e1s repeticiones participen las neuronas individuales, m\u00e1s duraderas y estables ser\u00e1n sus representaciones\u00bb.<\/p>\n
Para probar su hip\u00f3tesis, Grosmark y sus colegas tuvieron que superar una serie de limitaciones t\u00e9cnicas. M\u00e1s espec\u00edficamente, hasta ahora, los neurocient\u00edficos pod\u00edan estudiar la reproducci\u00f3n de la memoria (es decir, los patrones de reactivaci\u00f3n en el hipocampo) en detalle o monitorear los cambios generales en el hipocampo en el transcurso de varios d\u00edas. Para investigar si la cantidad de reproducci\u00f3n en la que participan las neuronas del hipocampo afecta la estabilidad de las representaciones neuronales que crean, los investigadores tuvieron que estudiar ambos aspectos simult\u00e1neamente. Por lo tanto, emplearon dos m\u00e9todos para estudiar la memoria a largo plazo en ratones, a saber, im\u00e1genes de calcio y electrofisiolog\u00eda.<\/p>\n
\u00abEsto nos permiti\u00f3 aprovechar la capacidad de la electrofisiolog\u00eda para observar din\u00e1micas de escala de tiempo muy r\u00e1pidas, incluida la reproducci\u00f3n, con la capacidad de seguir poblaciones de neuronas durante varias semanas asociadas con t\u00e9cnicas de im\u00e1genes de calcio\u00bb, dijo Grosmark. \u00abEn nuestro estudio, combinamos im\u00e1genes de calcio y electrofisiolog\u00eda para rastrear la formaci\u00f3n y consolidaci\u00f3n de memorias espaciales en grandes poblaciones de neuronas del hipocampo en ratones durante un per\u00edodo de dos semanas\u00bb.<\/p>\n
El primer m\u00e9todo utilizado por los investigadores es la formaci\u00f3n de im\u00e1genes de calcio, una t\u00e9cnica de microscop\u00eda que permite a los cient\u00edficos detectar \u00f3pticamente la actividad neuronal. Las im\u00e1genes de calcio usan t\u00e9cnicas virales para hacer que las neuronas expresen fluor\u00f3foros sensibles al calcio, de modo que cambien brevemente de color cuando se activan.<\/p>\n
\u00abUsando algunos l\u00e1seres y \u00f3ptica bastante sofisticados, esto nos permite rastrear la actividad de grandes poblaciones de neuronas en ratones despiertos y activos\u00bb, dijo Grosmark. \u00abUna de las principales ventajas de las im\u00e1genes de calcio es que, dado que se observan f\u00edsicamente las neuronas, se pueden rastrear durante un largo per\u00edodo de tiempo\u00bb.<\/p>\n
La segunda t\u00e9cnica empleada por Grosmark y sus colegas, llamada electrofisiolog\u00eda neuronal, implica el uso de cables muy peque\u00f1os para registrar la actividad el\u00e9ctrica dentro del cerebro. Medir esta actividad el\u00e9ctrica permite a los neurocient\u00edficos monitorear los cambios que ocurren en \u00e1reas espec\u00edficas del cerebro o en el cerebro como un todo.<\/p>\n
\u00abEsta t\u00e9cnica tiene dos ventajas clave\u00bb, explic\u00f3 Grosmark. \u00abEn primer lugar, registra se\u00f1ales el\u00e9ctricas muy r\u00e1pidamente, lo que nos permite observar cambios muy r\u00e1pidos o muy breves en la actividad del cerebro. En segundo lugar, las d\u00e9cadas de experiencia en el uso de la electrofisiolog\u00eda nos permiten utilizar la actividad el\u00e9ctrica observada para decodificar estados cerebrales, como como los estados en l\u00ednea y fuera de l\u00ednea\u00bb.<\/p>\n
La actividad cerebral se puede dividir en dos categor\u00edas principales: actividad en l\u00ednea y fuera de l\u00ednea. Los estados en l\u00ednea ocurren cuando los humanos o los animales interact\u00faan activamente con el mundo que los rodea, por ejemplo, mientras exploran su entorno o completan una tarea. Los estados fuera de l\u00ednea, por otro lado, son per\u00edodos en los que los humanos y los animales se desconectan del mundo.<\/p>\n
\u00abUn ejemplo de un estado fuera de l\u00ednea es el sue\u00f1o; sin embargo, los estados fuera de l\u00ednea que investigamos en nuestro estudio fueron espont\u00e1neamente per\u00edodos de ‘descanso tranquilo’, cuando los ratones estaban despiertos pero sentados en silencio\u00bb, dijo Grosmark. \u00abM\u00e1s all\u00e1 de las diferencias de comportamiento externas, los estados en l\u00ednea y fuera de l\u00ednea tambi\u00e9n se pueden distinguir f\u00e1cilmente por los patrones \u00fanicos de las oscilaciones de la actividad cerebral observadas durante estos estados. Se cree que estos diferentes reg\u00edmenes cerebrales respaldan diferentes funciones\u00bb.<\/p>\n
Como es el aprendizaje t\u00edpicamente asociado con una exploraci\u00f3n activa del entorno, se cree que tiene lugar durante los estados en l\u00ednea. Por otro lado, se cree que los estados fuera de l\u00ednea son importantes para consolidar los recuerdos y el conocimiento adquirido durante la exploraci\u00f3n (es decir, en estados en l\u00ednea).<\/p>\n
\u00abSi bien estamos de acuerdo con este marco general, nuestros resultados sugieren que en lugar de simplemente consolidando pasivamente los recuerdos, los estados fuera de l\u00ednea desempe\u00f1an un papel activo en la selecci\u00f3n de qu\u00e9 recuerdos se vuelven permanentes y, por lo tanto, desempe\u00f1an un papel complementario en el aprendizaje, en comparaci\u00f3n con los estados en l\u00ednea\u00bb, explic\u00f3 Grosmark.<\/p>\n
Durante las \u00faltimas d\u00e9cadas, un aumento Varios estudios de neurociencia han explorado c\u00f3mo se fortalecen en el cerebro los recuerdos de las acciones recompensadas. En contraste con las teor\u00edas anteriores, Grosmark y sus colegas plantearon la hip\u00f3tesis de que para apoyar el aprendizaje de comportamientos flexibles, el cerebro tambi\u00e9n deber\u00eda incorporar informaci\u00f3n que no tiene un valor de recompensa obvio en el momento en que se adquiere.<\/p>\n
\u00bb Por ejemplo, cuando caminamos por una ciudad nueva, podemos encontrarnos repetidamente yendo del punto A al punto Byet durante las muchas veces que tomamos esta ruta, construimos lentamente un mapa detallado de todos los puntos intermedios, incluso si en realidad, nunca me detuve lo suficiente como para apreciarlos\u00bb, dijo Grosmark. \u00abA su vez, cuando nuestro horario cambia y en su lugar queremos ir de A a C, este mapa ‘latente’ que hemos construido en silencio puede resultar realmente \u00fatil. Adem\u00e1s, el aprendizaje no ocurre en el vac\u00edo; ocurre dentro de un ciclo constante de participaci\u00f3n y desconexi\u00f3n del mundo que nos rodea, correspondiente a lo que llamamos estados en l\u00ednea y fuera de l\u00ednea\u00bb.<\/p>\n
En sus experimentos, los investigadores observaron que el reclutamiento de neuronas del hipocampo para el post-aprendizaje los eventos de reactivaci\u00f3n de hecho predijeron su estabilidad a largo plazo varios d\u00edas despu\u00e9s. Adem\u00e1s, este efecto de consolidaci\u00f3n solo se observ\u00f3 para representaciones espaciales de ubicaciones alejadas de donde los animales hab\u00edan sido recompensados. Esto sugiere que la consolidaci\u00f3n de la memoria fuera de l\u00ednea fortalece selectivamente las representaciones neuronales que son menos importantes desde el punto de vista del comportamiento y, por lo tanto, susceptibles de ser olvidadas.<\/p>\n
\u00abEstamos muy entusiasmados de que nuestro estudio conduzca a nuevos conocimientos sobre los roles que estos diferentes participan y los estados desvinculados juegan en el aprendizaje, dando como resultado cooperativo memorias a largo plazo cognitivamente amplias que son \u00fatiles tanto para encontrar el camino de regreso a lugares importantes como para llegar de manera flexible a nuevos destinos inesperados\u00bb, dijo Grosmark.<\/p>\n
Los hallazgos podr\u00eda mejorar significativamente la comprensi\u00f3n actual de c\u00f3mo los animales y los humanos consolidan mapas mentales de su entorno a lo largo del tiempo. En el futuro, podr\u00edan allanar el camino para m\u00e1s estudios que examinen los patrones de reactivaci\u00f3n en el hipocampo, lo que podr\u00eda conducir a nuevos descubrimientos importantes.<\/p>\n
\u00abEl hecho de que la consolidaci\u00f3n de la memoria parece estar desempe\u00f1ando un papel \u00fanico y activo en el aprendizaje abre caminos emocionantes con respecto a c\u00f3mo se esculpe el contenido de la memoria a largo plazo\u00bb, agreg\u00f3 Grosmark. \u00abAhora planeamos descubrir los mecanismos del circuito neuronal que subyacen a este proceso de selecci\u00f3n fuera de l\u00ednea y examinar c\u00f3mo se desregulan en las enfermedades mentales que se sabe que afectan la memoria a largo plazo\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El cerebro humano reproduce nuevos recuerdos a una velocidad 20 veces mayor durante el descanso despierto M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Andres D. Grosmark et al, Reactivation predice la consolidaci\u00f3n de mapas cognitivos imparciales a largo plazo , Naturaleza Neurociencia (2021). DOI: 10.1038\/s41593-021-00920-7 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Neuroscience <\/p>\n 2021 Science X Network <\/p>\n Cita<\/strong>: Reactivaci\u00f3n en el hipocampo podr\u00eda apoyar la consolidaci\u00f3n de mapas cognitivos a largo plazo (8 de noviembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-11-reactivation-hippocampus-long-term-cognitive.html Este documento es sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" (Izquierda) Las c\u00e9lulas de lugar del hipocampo fotografiadas con im\u00e1genes de dos fotones est\u00e1n (centro) secuencialmente activas en ubicaciones particulares a medida que un rat\u00f3n corre por el entorno: cada marca en el El gr\u00e1fico de la derecha corresponde a la actividad de una celda en particular en uno de los 7 recorridos que se … Continuar leyendo \u00abLa reactivaci\u00f3n en el hipocampo podr\u00eda respaldar la consolidaci\u00f3n de mapas cognitivos a largo plazo\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-3091","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3091","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3091"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3091\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3091"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3091"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3091"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}