Reloj Memories Made – Scientific American

Hace cincuenta años, cuando se inauguró la Escuela de Medicina Mount Sinai, cuatro premios Nobel se unieron por su dedicación y predicciones sobre cómo la ciencia cambiaría nuestra comprensión del cuerpo y el mundo. Una de las cosas más interesantes es que algún día los médicos comprenderán la base física de la memoria: las estructuras y los procesos que permiten que el cerebro almacene y recupere experiencias.

Ellos están en lo correcto.

Después de décadas de investigación, gran parte de ella en Mount Sinai, los médicos ahora tienen una sólida comprensión de cómo funciona la memoria, hasta los niveles molecular y celular.

«Ahora pensamos en el cerebro y sus 100 mil millones de neuronas, o células nerviosas, en términos de redes», dijo Mark Baxter, profesor de neurociencia en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai. «Durante décadas, nos hemos dado cuenta de que las redes definidas de regiones corticales y subcorticales se conectan para formar recuerdos recuperables, no recuerdos formados en ninguna parte del cerebro».

La actividad cerebral es como un circuito, por lo que construir y recuperar recuerdos depende de las conexiones dentro de la red. Las conexiones más fuertes producen recuerdos más fuertes.

Denise Cai, de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai, pudo ver los recuerdos codificados y vinculados a lo largo del tiempo. Crédito: Sistema de Salud del Monte Sinaí

Si bien la idea no es nueva, la capacidad de los científicos para probarla es bastante nueva. «Fue solo en los últimos años que tuvimos la tecnología para rastrear conjuntos neuronales que coordinan muchos recuerdos durante largos períodos de tiempo», explicó Denise Cai, profesora asistente de neurociencia en la Escuela de Medicina Icahn. este concepto es Sí, la memoria no es una instantánea: se actualiza y edita dinámicamente a lo largo del tiempo. Cualquier recuerdo dado está relacionado con recuerdos pasados ​​​​y futuros».

Cai ha centrado su investigación en cómo se relacionan y conectan los recuerdos mediante el seguimiento de cómo la actividad cerebral en ratones codifica diferentes entornos. Usando pequeños microscopios hechos con sensores de cámaras de teléfonos celulares, montados en la cabeza de cada ratón, Cai registró cómo se disparaban cientos de células a la vez para crear recuerdos. Su investigación proporciona la primera evidencia de que los ratones pueden correlacionar experiencias episódicas a lo largo del tiempo.

El estudio expuso a los ratones a tres ambientes y registró su actividad cerebral. «Ponemos a los ratones en tres ambientes diferentes, que eran completamente nuevos para ellos y completamente diferentes entre sí, como por ejemplo, con diferentes olores», dijo Cai. «Separe el primer contexto (contexto A) del contexto B durante una semana, pero separe B y C por solo cinco horas. En promedio, registramos 600 celdas activadas en cada contexto para aprender y recordar nuevos entornos».

En el pasado, los neurocientíficos pensaron que diferentes grupos de células representarían cada uno de los tres ambientes. Pero una opinión reciente es que los eventos que están más estrechamente relacionados en el tiempo en realidad comparten neuronas superpuestas. «Descubrimos que si los ratones asociaban el contexto C con una experiencia aversiva, se congelarían cuando regresaran a ese entorno», dijo Cai. «Pero también se congelan cuando vuelven a entrar en el contexto B, porque recuperar la memoria de B activa el recuerdo del contexto C, lo cual es repugnante. Por el contrario, cuando los pusimos en el contexto A, no se congelaron… esos recuerdos no se congelaron». conectar a tiempo».

Para Cai, una de las aplicaciones potenciales más prometedoras de esta investigación es el tratamiento del trastorno de estrés postraumático (TEPT). «Nuestros nuevos datos sugieren que cuando los ratones aprenden un entorno por primera vez y lo encuentran traumático, transfieren este miedo a recuerdos neutrales aprendidos con días de diferencia», dijo. «Uno de los fenotipos del PTSD es volver a experimentar el miedo. Si podemos entender un proceso similar a nivel celular en ratones, podemos comenzar mejor a desarrollar tratamientos dirigidos para ayudar a prevenir la recaída en humanos».

Si bien los premios Nobel de hace medio siglo tuvieron la intuición de predecir una comprensión más profunda de la memoria, no pudieron prever la profundidad de nuestra comprensión actual.

«No solo entendemos lo que sucede a un nivel muy microscópico, ahora sabemos que la actividad eléctrica de las células cerebrales es parte de la construcción de una memoria», dijo Baxter. «En los próximos años, nuestro objetivo es usar nuestra capacidad para medir la actividad de ciertas redes en el cerebro para diagnosticar trastornos de la memoria, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia, mucho antes de que muestren síntomas. Las intervenciones apenas comienzan. Eventualmente, incluso podría aplicar estimulación externa a áreas específicas del cerebro para tratar trastornos cerebrales».

Para obtener más información sobre cómo los científicos están convirtiendo la investigación en tratamientos que cambian la vida, visite New Heights in Medicine.