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Es lo que han descubierto científicos y colaboradores del Instituto Salk de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Otago, en Nueva Zelanda. Sucede que las conexiones en el cerebro no solo se expanden según sea necesario en respuesta a aprender o experimentar cosas nuevas, sino que otras se reducirán como resultado. El trabajo, que podría arrojar luz sobre las condiciones en las que se deteriora la formación de la memoria, como la depresión o la enfermedad de Alzheimer, se conoció en febrero recién pasado.

“El cerebro tiene la capacidad de almacenar una inmensa cantidad de información en las sinapsis entre las células nerviosas”, dice al respecto el profesor Terrence Sejnowski, jefe del Laboratorio de Neurobiología Computacional de Salk y coautor del nuevo artículo. “Entonces, agrega, aunque ya sabíamos dónde se almacenan los recuerdos, este trabajo ayuda a aclarar cómo se almacenan”.

¿Cómo ocurre? Cada vez que miras algo nuevo o tienes una nueva idea, millones de células cerebrales se comunican esa información entre sí en forma de señales eléctricas y químicas a través de pequeñas brechas llamadas sinapsis. Se sabía que las sinapsis pueden crecer más, es decir, que es más probable que liberen sustancias químicas (o liberen más cantidad de ellas) para transmitir mejor la información a las neuronas receptoras. Sin embargo, se sabía poco acerca de la función normal y las interrupciones en la comunicación sináptica, la última de las cuales es un sello distintivo de muchas condiciones neuropsiquiátricas y del deterioro de la memoria.

Previamente, Sejnowski usó reconstrucciones y modelado en 3D para descubrir que la capacidad de memoria del cerebro es 10 veces mayor de lo que se había pensado. En el nuevo trabajo, él y sus colaboradores en Texas y Nueva Zelanda decidieron investigar más a fondo la función cerebral mediante la estimulación de una región en los cerebros de roedores (y humanos) importante para la memoria, llamada hipocampo. Esto permitió a los investigadores imitar, bajo condiciones muy controladas, el efecto que una nueva experiencia tendría en una región del cerebro común a los mamíferos.

Los cintíficos tomaron imágenes de las muestras de cerebro del hipocampo utilizando microscopía electrónica y analizaron los datos resultantes. Esperaban ver crecer las sinapsis, lo que se sabe que hacen en un proceso de aprendizaje conocido como potenciación a largo plazo. Lo que no esperaban, pero -para sus sorpresa- encontraron, fue que, a medida que algunas sinapsis se hicieron más grandes, otras se hicieron más pequeñas.

“Es una idea intuitiva que a medida que aprendemos algo nuevo, las sinapsis se fortalecen y se hacen más grandes”, dice Sejnowski. Entonces, “esto muestra que hay un equilibrio: algunos se fortalecen, otros se vuelven más débiles”.

Sejnowski dice que los resultados tienen sentido porque si las sinapsis solo aumentaran, llegarían a un límite y no se podría almacenar nueva información, pero esta es la primera vez que se demuestra la conexión entre expansión y contracción. El trabajo también revela algo trascendente: al aumentar el rango de tamaños sinápticos, la capacidad de almacenamiento general aumenta. Esto es, se pueden tener más sinapsis, grandes y pequeñas.

Curiosamente, cuando el equipo estimó cuantitativamente cuánta información sináptica podría almacenarse en dos áreas diferentes del hipocampo (la circunvolución dentada y otra llamada CA1), las cantidades variaron de forma espectacular, lo que puede estar relacionado con las diferencias en sus funciones.

Con estos resultados, “esperamos explorar muchas preguntas adicionales como si el aumento en el almacenamiento de información va acompañado de una disminución compensatoria en la capacidad de almacenamiento de información en las capas adyacentes, y cuánto tiempo dura el aumento temporal de la capacidad de almacenamiento en sinapsis particulares”, concluye Cailey Bromer, investigador asociado de Salk y primer autor del estudio.

De todas formas, al parecer estos descubrimientos mostrarían que el uso de la memoria en un aspecto particular, si bien conlleva pérdida o debilitamiento para otros aspecto o contenido, mejora la capacidad total de almacenamiento. Tiene cierta lógica: si amplio una parte de mi casa, usaré menos alguna otra parte ya existente, pero la casa entera podría funcionar de manera más eficiente o amplia.

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