La sustancia blanca del cerebro determina la tendencia a generar recuerdos falsos

NEUROLOGÍA I/III + ANEXOS A, B y C
La sustancia blanca del cerebro determina la tendencia a generar recuerdos falsos
JANO.es · 08 Julio 2009 11:15

La generación de recuerdos falsos está asociada a un haz de sustancia blanca que conecta estructuras fronto-parietales cerebrales


La tendencia a generar recuerdos falsos, esto es, sobre cosas que nunca ocurrieron, depende de la estructura de la sustancia blanca que conecta diversas zonas del cerebro, según concluye un estudio llevado a cabo por científicos de la Universitat de Barcelona (UB) y del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y publicado en la revista The Journal of Neuroscience.

Concretamente, los resultados muestran que la generación de recuerdos falsos está asociada a un haz de sustancia blanca que conecta estructuras fronto-parietales del cerebro, mientras que la tendencia a crear recuerdos verdaderos está vinculada al haz que conecta las zonas del hipocampo y del parahipocampo.

La importancia del estudio radica en la revelación de que, como apunta uno de sus investigadores, el Dr. Lluís Fuentenilla, “las tendencias en la generación de recuerdos están asociadas a las diferencias estructurales en el cerebro”.

Los investigadores estudiaron la sustancia blanca del cerebro de 48 voluntarios sanos con una nueva forma de diagnóstico por imagen –Difusion Tensor Imaging– a partir de resonancias magnéticas estructurales. Antes de entrar en el escáner, los participantes pasaron una prueba de memoria en la que debieron recordar listas de palabras relacionadas semánticamente, como ‘sofá’ y ‘sentarse’.

A continuación, se les presentaron diversas palabras: unas que habían escuchado en la lista junto con palabras nuevas y otras que no se habían presentado pero que tenían una relación semántica con el contenido de la lista, como ‘silla’.

Los voluntarios tuvieron que decir si la palabra había aparecido o no durante el experimento y si la recordaban más o menos bien. El 75% de los participantes afirmaron, en una muestra de falsa memoria, que palabras como ‘silla’ estaban en la lista. Finalmente, los científicos compararon este cuestionario con las imágenes obtenidas por resonancia a fin de relacionar la estructura de las conexiones cerebrales con la funciones cognitivas que procesan.
IDIBELL
The Journal of Neuroscience
Universitat de Barcelona


NEUROLOGÍA II/III
Nuevas claves sobre el origen de los recuerdos que perduran en el tiempo
JANO.es y agencias · 04 Febrero 2008 11:56

Científicos del CSIC muestran cómo la activación del factor de transcripción CREB aumenta la excitabilidad neuronal, que favorece el fenómeno de potenciación a largo plazo

Un estudio, con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), revela nuevas claves para explicar los mecanismos que emplea el cerebro a la hora de generar recuerdos que perduren en el tiempo. Los autores muestran cómo la activación del factor de transcripción CREB aumenta la excitabilidad neuronal, lo que favorece el fenómeno de potenciación a largo plazo, considerado por la comunidad científica el sustrato físico de la memoria, según informa el CSIC en un comunicado.

El trabajo, cuyas conclusiones se publican en el "Journal of Neuroscience", también concluye que la activación excesiva de CREB en el cerebro tiene un efecto "negativo" en la memoria, porque "propicia la degeneración neuronal debido a un exceso de excitabilidad de las neuronas". Este exceso deriva en ataques de epilepsia cuando la activación es prolongada.

La investigación, realizada con ratones, ha sido liderada por el equipo que dirige el investigador del CSIC Ángel Barco en el Instituto de Neurociencias -centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández-, con sede en el campus de San Juan de Alicante, y ha contado con la colaboración del Dr. Eric Kandel, de la Universidad de Columbia de Nueva York (Estados Unidos).

El Dr. Barco explicó la principal conclusión del estudio es que el trabajo comprueba que el aumento de la actividad del factor de transcripción CREB "incrementa la excitabilidad de las neuronas del hipocampo, la región del cerebro responsable de la memoria".

CREB tiene, por tanto, un "papel crucial" en la plasticidad neuronal, es decir, "en la capacidad de las neuronas para modular o cambiar sus propiedades y la fuerza de sus conexiones con otras neuronas para responder a estímulos externos y favorecer, así, los procesos de aprendizaje y formación de recuerdos". "El hallazgo más interesante de nuestro estudio radica en que CREB interviene en el desarrollo de la plasticidad neuronal cuando se trata de aprendizaje y recuerdo a largo plazo", apuntó el director del trabajo.

Barco indicó como ejemplo que "no es lo mismo memorizar un número telefónico para marcarlo inmediatamente que aprenderlo para usarlo de forma habitual o retener en la memoria un recuerdo con un alto componente emocional. CREB sólo actúa en estos dos últimos procesos".

La memoria a largo plazo precisa de un mecanismo de plasticidad neuronal que se prolongue en el tiempo. Ese fenómeno se conoce como potenciación a largo plazo, caracterizado por un aumento en la fuerza de las conexiones entre neuronas que puede durar horas, días o, incluso, años, señaló. "Nuestro estudio, en definitiva, permite entender mejor el mecanismo de potenciación a largo plazo, considerado por la mayoría de los neurocientíficos como el sustrato físico de lo que consideramos memoria", afirmó el investigador.

Los autores comprobaron que, si bien la activación de CREB interviene en los procesos de memoria a largo plazo, su "sobreactivación" produce el efecto contrario. "Una actividad que en principio es fisiológica y beneficiosa, como la activación de CREB, puede suponer la pérdida de neuronas y acabar en ataques epilépticos si se mantiene muy elevada durante demasiado tiempo", explicó Barco.

El hallazgo, añade el investigador, "abre la puerta al estudio de los mecanismos moleculares que subyacen a la epilepsia y a la neurogeneración del lóbulo temporal, región del cerebro cuyo mal funcionamiento suele acarrear ataques epilépticos".

Asimismo, la investigación advierte de los "posibles riesgos que suponen ciertas estrategias terapéuticas que proponen una estimulación de la vía de CREB para el tratamiento de patologías neurodegenerativas como las enfermedades de Alzheimer o Huntington, en las que se ha detectado un déficit de activación de este factor de transcripción".

"Si queremos utilizar la actividad de CREB en estrategias terapéuticas, es preciso primero aprender acerca de los riesgos que su uso puede implicar y ser capaces de aumentar de forma controlada su activación con el fin de evitar excesos que deriven en neurodegeneración", concluyó Barco.
CSIC
Journal of Neuroscience


NEUROLOGÍA III/III
Dormir ayuda a preservar selectivamente los recuerdos emocionales
JANO.es y agencias · 29 Agosto 2008 10:58

Un estudio norteamericano muestra que nuestro cerebro parece decidir durante el sueño qué recordar y qué olvidar

Dormir bien ayuda a recordar mejor los aspectos negativos del pasado, al tiempo que permite a la memoria que la información menos emocional desaparezca, según muestra un estudio realizado por la investigadora Jessica D. Payne, del Beth Israel Deaconess Medical Center y la Facultad de Medicina de Harvard en Boston, publicado en "Psychological Science".

El estudio analizó a 88 estudiantes universitarios que participaron en diferentes pruebas de imágenes que tenían que recordar y describir. Las imágenes eran neutras o positivas -como la imagen de un coche aparcado en una calle-; y otras eran negativas sobre los mismos temas, como, por ejemplo, un coche aparcado en la misma calle que el anterior pero en esta ocasión accidentado.

Los participantes fueron preguntados por separado sobre sus recuerdos, tanto por los objetos centrales de las imágenes como sobre el fondo de las escenas. Algunos de los estudiantes vieron las imágenes por la mañana y se les realizaron las pruebas de memoria 12 horas después; a otros se les enseñaron las imágenes por la noche y se les realizaron las pruebas tras dormir, 12 horas después; y, finalmente, a los restantes se les mostró las imágenes y 30 minutos después se les realizaron las pruebas.

El estudio muestra que el cerebro "parece adaptarse a las decisiones sobre qué recordar y qué olvidar", explica Payne. Asimismo, los resultados sugieren que el sueño tiende a promover una mejor memoria de objetos que evocan emociones.
Psychological Science 2008;19:781-788
Beth Israel Deaconess Medical Center
Psychological Science



NEUROLOGÍA IV - ANEXO A
Células madre para recuperar la memoria tras una lesión cerebral
JANO.es · 31 Octubre 2007 13:15

Una investigación muestra que ratones tratados con células madre neurales restablecieron la función del hipocampo dañado mediante la producción de neurotrofinas

Científicos de la Universidad de California, Irvine (Estados Unidos) publican en el "Journal of Neuroscience" que las células madre neurales podrían ayudar a restablecer la memoria después de un daño cerebral.

Los resultados de su estudio muestran que ratones con lesiones cerebrales experimentaron una mejoría en la memoria, similar al nivel existente en ratones sanos, hasta tres meses después de recibir un tratamiento con células madre. Los científicos creen que las células madre segregaron neurotrofinas que protegieron a las células vulnerables de la muerte y restauraron la memoria. Estos resultados, a juicio de los autores, abren la vía al desarrollo de posibles fármacos que fomenten la producción de estas proteínas para restablecer la capacidad de memoria en pacientes con pérdida neuronal.

Los autores explican que la investigación proporciona evidencia de que las células madre neurales pueden ayudar a recuperar la memoria perdida. "Esto nos da esperanzas de que tales células puedan algún día ayudar a restablecer el funcionamiento cerebral en personas que sufren un amplio rango de enfermedades y lesiones que alteran la memoria".

Utilizaron ratones modificados genéticamente para desarrollar lesiones cerebrales en áreas específicas. Para este estudio destruyeron las células del hipocampo de los animales, área del cerebro clave para la formación de la memoria y donde las neuronas mueren a menudo.

En posteriores experimentos, sometieron a los ratones con lesiones y a ratones normales a pruebas de reconocimiento de objetos –que depende principalmente del córtex- y reconocimiento de lugares –que depende en mayor medida del hipocampo-. Los ratones con lesiones cerebrales presentaron más problemas para recordar objetos y lugares en comparación con los animales sanos.

Después, los investigadores inyectaron a cada ratón con lesiones unas 200.000 células madre neurales que fueron modificadas para aparecer de color verde bajo la luz ultravioleta, lo que permitió a los científicos seguir a estas células en el interior del cerebro de los ratones.

Tres meses después, los ratones del experimento fueron sometidos de nuevo a pruebas de reconocimiento de lugares y los científicos observaron que los animales recordaban las localizaciones en un 70% de las ocasiones, misma proporción que los ratones sanos.

Al observar las células madre en los ratones, descubrieron que sólo el 4% de ellas se había convertido en neuronas, lo que indicaba que las células no mejoraban la memoria reemplazando únicamente a las células cerebrales muertas. En los ratones normales, las células madre migraban a todo el cerebro, pero en los ratones con pérdida neuronal se acumularon en el hipocampo, que era el área dañada. Además, los ratones tratados con células madre tenían más neuronas cuatro meses después de la implantación que los ratones no tratados.

Según indica Blurton-Jones, coautor del trabajo, "sabemos que muy pocas de estas células se convierten en neuronas, así que pensamos que, en vez de esto, las células madre mejoran el microambiente local del cerebro".

En conclusión, los investigadores señalan que las células madre proporcionan apoyo a neuronas vulnerables y dañadas, manteniéndolas vivas y en funcionamiento al producir neurotrofinas.
Journal of Neuroscience
University of California, Irvine


NEUROLOGÍA V / ANEXO B
Estimulación cerebral profunda para mejorar la memoria
JANO.es y agencias · 30 Enero 2008 10:32

Científicos canadienses descubrieron por casualidad que la estimulación con electrodos de una zona determinada del cerebro permite recordar sucesos con gran detalle

La estimulación cerebral profunda podría mejorar la memoria, según un estudio realizado por investigadores del Toronto Western Hospital (Canadá) que se publica en "Annals of Neurology".

Los autores descubrieron que la estimulación cerebral profunda hipotalámica realizada en el tratamiento de un paciente con obesidad mórbida evocó de forma inesperada recuerdos autobiográficos con un gran nivel de detalle.

El Dr. Andrés Lozano, neurocirujano de origen sevillano, realizó junto con su equipo del Hospital de Toronto un estudio experimental para tratar a un varón de 50 años con antecedentes de obesidad a lo largo de su vida en el que habían fallado los distintos tratamientos aplicados.

Cuando los científicos estaban identificando posibles localizaciones para suprimir el apetito en el hipotálamo mediante la estimulación de los contactos de electrodos implantados en esta área cerebral, el paciente creyó sentir un déjà vu: percibió la sensación de estar en un parque con amigos cuando tenía unos 20 años. Además, a medida que la intensidad de la estimulación fue aumentando, los detalles se volvieron más vivos para el paciente.

Según los investigadores, los contactos que inducían más fácilmente los recuerdos se localizaban en el hipotálamo y se cree que estaban cerca del fórnix, un grupo arqueado de fibras que porta señales dentro del sistema límbico y que está implicado en la memoria y las emociones. La estimulación controlaba la actividad del lóbulo temporal y el hipocampo, componentes importantes del circuito cerebral de la memoria.

Durante la primera visita al hospital, dos meses después de que el paciente fuera dado de alta, los investigadores pudieron inducir y grabar en vídeo los efectos sobre la memoria que se observaron en la sala de operaciones al activar la estimulación eléctrica.

Los científicos también evaluaron la memoria del paciente durante la estimulación y sin ella y descubrieron que después de tres semanas de estimulación hipotalámica continua mostraba mejoras significativas en dos pruebas de aprendizaje. Además, el paciente era mucho más propenso a recordar objetos emparejados sin relación cuando se la estimulación estaba activada que cuando no lo estaba.

Los autores concluyen que, al igual que la estimulación cerebral profunda puede influir en los circuitos motores y límbico, podría aplicarse para modular el funcionamiento de la memoria y, en este sentido, conseguir conocer mejor los sustratos de la memoria.
Annals of Neurology
Toronto Western Hospital


NEUROLOGÍA VI/ ANEXO C
Nuevos conocimientos sobre el aprendizaje y la memoria
JANO.es y agencias · 17 Diciembre 2007 10:45

Una investigación en la que han participado científicos españoles del CSIC ha profundizado en los mecanismos neuronales del aprendizaje por asociación

Un estudio en el que han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que los receptores metabotrópicos de glutamato localizados en el hipocampo, claves en la comunicación entre las neuronas, participan también en el aprendizaje por asociación. El trabajo, cuyas conclusiones aparecen publicadas en "Cerebral Cortex", aporta nuevos datos para desentrañar los mecanismos subyacentes al aprendizaje y la memoria, según informa el CSIC.

El neurocientífico Alfonso Fairén, junto con la investigadora de su grupo en el Instituto de Neurociencias, Cristina Gil, descubrieron que el receptor metabotrópico mGluR1 interviene en mecanismos relacionados con el aprendizaje en una determinada región del hipocampo. Los investigadores utilizaron ratones en los que se había eliminado el receptor determinado, y observaron cuál era su respuesta a un experimento de aprendizaje condicionado.

Fairén explicó que "mientras que los ratones no manipulados aprendían sin dificultad y mostraban cambios en la eficiencia de los contactos entre neuronas durante el proceso de aprendizaje, los ratones alterados genéticamente no aprendían y sus sinapsis no presentaban cambios".

El investigador del CSIC resumió además, las implicaciones del trabajo. "Existen multitud de genes involucrados en los mecanismos del aprendizaje y su estudio es de indudable importancia. Los resultados obtenidos en esta investigación avanzan en el conocimiento sobre una de las piezas necesarias para la construcción del puzzle de los procesos neuronales que forman el aprendizaje y la memoria", explicó.

El trabajo asimismo aporta nueva información sobre los receptores objetos de este estudio. "Hasta el momento, se conocía que los receptores metabotrópicos participan en múltiples funciones neuronales, como el desarrollo del sistema nervioso, la producción de nuevas neuronas o la regulación de la eficiencia sináptica", apuntó el investigador del CSIC.

Precisamente, los autores analizaron el papel del mGluR1 en la regulación de la eficiencia sináptica para comprobar si el receptor participaba en los procesos de memorización. Los datos del estudio no sólo revelaron la intervención del mGluR1 en el proceso de aprendizaje asociativo, sino que además permitieron comprobar que los cambios de eficiencia sináptica producidos a causa del aprendizaje y los que son consecuencia de estimulación eléctrica repetitiva de la sinapsis "son similares", lo que sugiere a los expertos que los mecanismos biológicos subyacentes "deben de estar relacionados entre sí".
Cerebral Cortex
CSIC