Tendencias21

Recuperan recuerdos aplicando luz a las células del cerebro

Científicos de MIT han recuperado recuerdos mediante optogenética, es decir, añadiendo proteínas a las células cerebrales y activando éstas mediante la luz. Han demostrado así que los recuerdos se almacenan en conjuntos de neuronas, no en sinapsis o conexiones individuales, y que para recuperar un recuerdo es necesario fortalecer estas sinapsis.

Recuperan recuerdos aplicando luz a las células del cerebro

Investigadores del Massachusetts Institute of Technology han conseguido revertir la amnesia activando las células del cerebro con luz, mediante una tecnología conocida como optogenética. Lo explican en un artículo publicado en Science.

Los neurocientíficos han debatido durante muchos años si la amnesia retrógrada -debida a lesiones traumáticas, estrés o enfermedades como el Alzheimer- es causada por el daño a células específicas del cerebro, es decir, a que la memoria no se puede almacenar, o si el acceso a la memoria se bloquea de alguna manera, impidiendo su recuperación.

«La mayoría de los investigadores han apoyado la teoría de almacenamiento, pero hemos demostrado en este artículo que esta teoría mayoritaria está probablemente equivocada», dice Susumu Tonegawa, profesor de biología en MIT, en la información de MIT News Office. «La amnesia es un problema de deterioro de la recuperación».

Los investigadores habían especulado que en algún lugar de la red cerebral hay una población de neuronas que se activan durante el proceso de adquisición de una memoria, causando cambios físicos o químicos duraderos.

Si estos grupos de neuronas son reactivados por un estímulo, como una imagen u olor particular, se recupera el recuerdo entero. toda la memoria se recuerda. Estas neuronas son conocidas como «células de engramas de memoria.»

Primeras pruebas

En 2012 el grupo de Tonegawa utilizó la optogenética -en la que se añaden proteínas a las neuronas para que puedan ser activadas con la luz- para demostrar por primera vez que una población de neuronas tal existe de hecho en un área del cerebro llamada hipocampo.

Sin embargo, hasta ahora nadie ha sido capaz de demostrar que estos grupos de neuronas sufran cambios químicos duraderos, en un proceso conocido como consolidación de la memoria. Uno cambio así, conocido como «potenciación a largo plazo», implica el fortalecimiento de las sinapsis, las estructuras que permiten a grupos de neuronas enviarse señales unas a otras, como resultado del aprendizaje y experiencia.

Para averiguar si estos cambios químicos tenían lugar en la práctica, los investigadores identificaron primero un grupo de células de engramas en el hipocampo que, cuando se activaba el uso de herramientas optogenéticas, eran capaces de expresar un recuerdo.

Cuando a continuación registraban la actividad de este grupo particular de células, se encontraron con que las sinapsis que las conectaban se habían fortalecido.

Luego, los investigadores intentaron descubrir lo que sucede a los recuerdos sin este proceso de consolidación. Mediante la administración de un compuesto llamado anisomicina, que bloquea la síntesis de proteínas dentro de las neuronas, inmediatamente después de que los ratones formaran un nuevo recuerdo, los investigadores fueron capaces de evitar que las sinapsis se fortalecieran.

Cuando regresaron un día después e intentaron reactivar la memoria utilizando un disparador emocional, no pudieron encontrar ningún rastro de ella. «Así que, aunque las células de engramas están ahí, sin síntesis de proteínas esas sinapsis de células no se fortalecen, y la memoria se pierde», dice Tonegawa.

Pero sorprendentemente, cuando los investigadores reactivaron luego la síntesis de proteínas en las células de engramas usando herramientas optogenéticas, encontraron que los ratones mostraban todos los signos de recordar la memoria en su totalidad.

«Si pruebas la recuperación de la memoria con desencadenantes naturales en un animal tratado con anisomicina, será amnésico, y no se podrá inducir la recuperación de la memoria», dice Tonegawa. «Pero si se va directamente a las células de engramas y se activan con luz, se puede restaurar la memoria, a pesar de que no ha habido potenciación a largo plazo

Almacenamiento

Otros estudios llevados a cabo por el grupo de Tonegawa demostraron que los recuerdos no se almacenan en las sinapsis reforzadas por la síntesis de proteínas en las células de engramas individuales, sino en un circuito, o «vía» de múltiples grupos de células de engramas y las conexiones entre ellas.

«Este circuito abarca múltiples áreas del cerebro y los conjuntos de células engrama de estas áreas están conectadas específicamente para un recuerdo en particular.» En resumen: El fortalecimiento de las sinapsis es crucial para recuperar los recuerdos, que están almacenados en el conjunto de ellas.

Curar la ceguera

Las aplicaciones de la optogenética están en pleno auge: Investigadores suizos y alemanes han desarrollado una proteína sensible a la luz que, introducida en las células no sensibles a la luz de ratones ciegos, las convirtieron en auténticos fotorreceptores. El resultado fue que los ratones volvieron a ver. Los animales padecían un tipo de ceguera hereditaria que afecta a millones de personas en el mundo.

Por otro lado, científicos de Estados Unidos han demostrado que la luz se puede utilizar para activar y desactivar los receptores opioides del cerebro, los que gestionan el dolor y la recompensa, y que habitualmente son manejados con fármacos. Su objetivo es desarrollar fórmulas de control del dolor que no tengan los efectos secundarios de las drogas.

Asimismo, otros investigadores estadounidenses están probando también como tratar el daño cerebral de veteranos de la Guerra del Golfo con luz roja e infrarroja.

Referencia bibliográfica:

Tomás J. Ryan, Dheeraj S. Roy, Michele Pignatelli, Autumn Arons, y Susumu Tonegawa: Engram cells retain memory under retrograde amnesia. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa5542.

RedacciónT21

1 comentario

  • Siempre he hecho un ejercicio en la mañana mirando los rayos de sol directo por unos segundos, luego siento como esa luz recorre cada espacio de mi cerebro y mis órganos internos trayendo luz, sanidad, sanación, a cada rincón cerebral, que haya estado sometido por mucho tiempo a la inactividad o a un recuerdo que por dañino o doloroso, se haya escondido cerrando una puerta para no volver a la memoria consciente.

RSS Lo último de Tendencias21

  • Sudáfrica y China logran una conexión cuántica satelital récord de casi 13.000 kilómetros 20 marzo, 2025
    Un equipo internacional de científicos ha establecido una conexión satelital cuántica histórica entre Sudáfrica y China, cubriendo una distancia récord de 12.900 kilómetros. Gracias al fenómeno del entrelazamiento cuántico, esta tecnología garantiza comunicaciones absolutamente seguras frente a cualquier intento de espionaje.
    Redacción T21
  • Los tribunales no reconocen derechos de autor a la Inteligencia Artificial 20 marzo, 2025
    Un tribunal de apelaciones en Estados Unidos ha puesto límites a la creatividad de las máquinas: las obras generadas exclusivamente por inteligencia artificial no pueden ser protegidas por derechos de autor. El fallo reafirma que la ley actual requiere la participación humana para garantizar la protección legal de una obra.
    Redacción T21
  • Desvelan la primera luz que encendió el Universo 20 marzo, 2025
    El Telescopio de Cosmología de Atacama (ACT) ha compilado el mapa más detallado que hemos visto hasta hoy del fondo cósmico de microondas, la tenue luz que impregna el Universo desde solo 380.000 años después del Big Bang y cuyos ecos pueden apreciarse en la actualidad. La imagen obtenida es lo más parecido a la […]
    Redacción T21
  • Microsoft e Inait revolucionan la Inteligencia Artificial con cerebros digitales casi humanos 20 marzo, 2025
    Microsoft ha unido fuerzas con la startup suiza Inait para desarrollar sistemas de IA inspirados en el cerebro humano. Esta colaboración busca crear modelos que no solo aprenden de datos, sino que también razonan como el cerebro humano.
    Redacción T21
  • Una prueba de consciencia corporal desafía las visiones tradicionales sobre la cognición animal 19 marzo, 2025
    Los gorilas pueden ser tan conscientes de sí mismos como los chimpancés, según ha comprobado una nueva investigación: luego de realizar una prueba de autoconsciencia corporal bajo parámetros diferentes a las tradicionales, los científicos verificaron que las capacidades cognitivas de estos simios se habían menospreciado hasta hoy.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • China plantea la necesidad de etiquetar el contenido generado con IA 19 marzo, 2025
    En colaboración con varios ministerios gubernamentales, la Administración China de Control del Ciberespacio (CAC) ha anunciado que todo el contenido generado por IA en Internet tendrá que ser etiquetado como tal. Sería la forma a través de la cual el gigante asiático se acopla a la idea europea de establecer algún tipo de regulación sobre […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Escándalo: Elon Musk regala a la Casa Blanca acceso a su servicio de internet satelital Starlink 19 marzo, 2025
    Starlink ha instalado en la Casa Blanca un servicio de Internet satelital paralelo al sistema oficial de telecomunicaciones que suscita dudas sobre su legalidad, abre brechas de seguridad en las comunicaciones secretas y aventaja a las empresas de Elon Musk en el acceso a proyectos oficiales. Polémica.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los recortes en salud de Trump podrían derivar en 1.400 bebés contagiados con SIDA cada día 19 marzo, 2025
    Los datos de una encuesta internacional sugieren que más de un tercio de las organizaciones que dependían de los fondos de Estados Unidos para combatir el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) ya habían cerrado en febrero: el recorte podría producir que alrededor de 1.400 bebés al día se contagien de SIDA en los sitios […]
    Redacción T21
  • Oxígeno oscuro: un enigmático proceso desafía la fotosíntesis en las profundidades del océano 19 marzo, 2025
    Los científicos han descubierto un proceso biológico completamente nuevo en las profundidades del océano. Conocido como 'producción de oxígeno oscuro', permite a ciertas bacterias generar oxígeno sin necesidad de luz ni aire, desafiando los principios establecidos sobre la fotosíntesis.
    Redacción T21
  • Desvelan qué hace única a la consciencia humana 18 marzo, 2025
    Se ha descubierto por primera vez que las neuronas individuales representan los conceptos que aprendemos, independientemente del contexto. Esto permite a los humanos, a diferencia de otros animales, establecer relaciones más elevadas y abstractas.
    Pablo Javier Piacente / T21