Tendencias21
Un árbol de neuronas regula nuestros recuerdos

Un árbol de neuronas regula nuestros recuerdos

La memoria se procesa en un árbol de neuronas de la corteza cerebral que amplifican la información relevante y silencian la innecesaria mediante leyes que regulan lo que aprendemos o recordamos.

Un trabajo desarrollado por científicos del Centro Hospitalario Universitario Sainte-Justine y de la Universidad de Montreal arroja luz sobre el intrincado mecanismo que se lleva a cabo en el cerebro en torno a la formación de la memoria. El punto sustancial de sus descubrimientos tiene que ver con la descripción de algunos pasos fundamentales de la plasticidad sináptica, que permite a las neuronas adaptarse a diferentes circunstancias y necesidades.

De acuerdo a una nota de prensa, los especialistas canadienses han descubierto por primera vez las reglas inherentes a la plasticidad sináptica o neuronal, un proceso directamente implicado en la formación de los recuerdos. El hallazgo permite comprender el mecanismo por el cual se genera la memoria, en el momento preciso en que las neuronas del área denominada neocórtex cerebral reciben distintos flujos de información sensorial.

Los distintos aspectos del estudio liderado por el profesor chileno Roberto Araya sirven para entender con mayor profundidad la forma en la cual el cerebro procesa, almacena e integra información. Por lo tanto, las implicancias de este descubrimiento presentan un amplio rango de acción y prometen replicarse en futuras investigaciones.

Un punto clave en el proceso dilucidado lo cumplen las espinas dendríticas. Según explica el propio Araya, las neuronas pueden compararse a un árbol en su estructura. “Las raíces serían el axón, el tronco del árbol se podría equiparar con el cuerpo celular, las ramas con las dendritas y las hojas con las espinas dendríticas”, señaló.

Recepción y difusión de la información sensorial

Las espinas dendríticas son las encargadas de seleccionar la información recibida y de hacerla circular por toda la red neuronal. Funcionan como una puerta de entrada de la información sensorial que envían otras células. Cuando la recepcionan, eligen la más significativa y la amplifican, permitiendo que otras neuronas puedan aprovecharla.

Este proceso es crucial en la integración y el almacenamiento de la información, teniendo consecuencias directas en la memoria y el aprendizaje. Dentro del proceso de plasticidad sináptica, existe además una ley fundamental: la plasticidad dependiente del tiempo de picos (STDP). Dicho mecanismo potencia la fuerza de las conexiones entre las neuronas en el cerebro, cumpliendo también un rol trascendental en el aprendizaje y la memoria.

La investigación canadiense ha logrado descubrir un aspecto desconocido hasta hoy: la forma en la cual ingresa la información a las neuronas y los motivos que determinan que las espinas dendríticas seleccionen y amplifiquen un tipo de información y no otro. De esta manera, pudieron extraer las leyes de la conectividad sináptica, que a su vez es responsable de la construcción de los recuerdos en el cerebro.

Cantidad y cercanía de los estímulos recibidos

En el estudio utilizaron técnicas avanzadas en microscopía de dos fotones, logrando imitar los contactos sinápticos que se producen entre dos neuronas. Descubrieron por ejemplo que existe una relación directa entre la cantidad de estímulos recibidos y su proximidad y la selección de la información, que posteriormente se amplificará hacia toda la red neuronal.

La comprensión de este fenómeno presenta una gran variedad de aplicaciones. Como la existencia de alteraciones en las espinas dendríticas se relaciona habitualmente con las enfermedades neurodegenerativas, es probable que este hallazgo permita desarrollar nuevas alternativas terapéuticas y optimizar los tratamientos ya existentes, según destacaron los investigadores.

Referencia

A spike-timing-dependent plasticity rule for dendritic spines. Sabrina Tazerart, Diana E. Mitchell, Soledad Miranda-Rottmann and Roberto Araya. Nature Communications (2020).DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-020-17861-7

Foto: Gerd Altmann. Pixabay.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

3 comentarios

RSS Lo último de Tendencias21

  • Algunos virus antiguos moldearon nuestros cuerpos y cerebros 19 febrero, 2024
    Los virus antiguos que infectaron a los vertebrados hace cientos de millones de años desempeñaron un papel fundamental en la evolución de nuestros cerebros avanzados y cuerpos de gran tamaño, según un nuevo estudio. De acuerdo a los científicos, una secuencia genética adquirida de retrovirus es crucial para la producción de mielina, y ese código […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las minilunas podrían transformarnos en una especie interplanetaria 19 febrero, 2024
    "Minilunas" aún no descubiertas pueden orbitar la Tierra: teniendo en cuenta su proximidad a nuestro planeta, estos pequeños cuerpos serían excelentes herramientas para potenciar la exploración espacial. En concreto, algunos científicos creen que estos diminutos satélites podrían permitir a la humanidad explorar con mayor facilidad el Sistema Solar, establecerse como una especie interplanetaria y vivir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean un robot con el cerebro de un insecto 19 febrero, 2024
    Investigadores europeos han desarrollado un robot que puede moverse como un insecto. Le integraron un modelo de la actividad neuronal que se mueve de la misma forma que lo hacen los insectos para navegar eficientemente en cualquier entorno, sin tener capacidad de aprendizaje.
    Redacción T21
  • ¿La cognición sería una función de onda? 19 febrero, 2024
    Las ondas cerebrales desempeñan un papel crucial para la formación de la memoria, de la misma forma que las ondas cuánticas estructuran las neuronas que posibilitan la cognición. Una nueva investigación sugiere que memoria y consciencia podrían formar parte de esa dinámica, aunque a escalas muy diferentes.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los simios también tienen sentido del humor 18 febrero, 2024
    Cuatro especies de grandes simios empiezan a burlarse de los demás en broma en edades tan tempranas como los humanos. Sus burlas son provocativas, persistentes y se caracterizan por elementos sorprendentes y divertidos. Llevan así 13 millones de años.
    Redacción T21
  • Hasta el pequeño cerebro de una hormiga desarrolla tareas complejas 17 febrero, 2024
    Las hormigas del desierto encuentran su camino durante una fase temprana de aprendizaje con la ayuda del campo magnético de la Tierra. El proceso de aprendizaje asociado deja huellas claras en su pequeño cerebro, capaz de asumir tareas complejas con menos de un millón de neuronas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los agujeros negros supermasivos y las primeras galaxias crecieron al mismo tiempo 16 febrero, 2024
    Es probable que ya existieran agujeros negros supermasivos en los primeros momentos de la historia cósmica: habrían acelerado la formación de nuevas estrellas en el Universo temprano, incluso cuando crecían con sus galaxias. Un nuevo análisis de imágenes y datos obtenidos por el telescopio James Webb sugiere que los agujeros negros y las galaxias coexistieron […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA podría estar atrofiando poco a poco nuestros cerebros, según un nuevo estudio 16 febrero, 2024
    De la misma forma que el GPS de los smartphones ha dañado nuestro sentido de la cognición espacial y la memoria, según sugieren algunos estudios, la Inteligencia Artificial (IA) también podría afectar progresivamente nuestra capacidad para tomar decisiones de forma independiente, de acuerdo a una nueva investigación. La hipótesis plantea que los chatbots de IA […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Metaverso surgió de la imaginación y se hizo real gracias al progreso tecnológico 16 febrero, 2024
    El Metaverso inició su recorrido en la ciencia ficción y se hizo real inspirado en novelas como “Snow Crash" de Neal Stephenson y apoyado en tecnologías que han posibilitado universos paralelos para la experiencia humana. La novela "Ready Player One" de Ernest Cline y su adaptación cinematográfica dirigida por Steven Spielberg, han desempeñado un papel […]
    Carlos Peña González (*)
  • Revelan el origen de la falla geológica de Seattle, una de las más peligrosas del mundo 15 febrero, 2024
    Los datos magnéticos sugieren que la falla de Seattle, en Estados Unidos, se formó hace 55 millones de años, cuando la mitad sur de una cadena de islas volcánicas en subducción se amontonó sobre el continente y se separó de otra parte de la estructura, "desgarrando" el borde de América del Norte.
    Pablo Javier Piacente