Logran por primera vez almacenar recuerdos en un cerebro muerto
ARIEL PALAZZESI - ABC de Madrid (29-12-09)
Por primera vez, los neurólogos han conseguido almacenar información en un trozo de cerebro muerto. El experimento, efectuado por el profesor Ben Strowbridge de la Case Western Reserve University School of Medicine y publicado en la revista Nature, permitió a los científicos guardar datos en un trozo de hipocampo - la región del cerebro que se asocia con la memoria- conservado in vitro. Los datos permanecieron allí durante 10 segundos.
Hasta ahora, un cerebro muerto no era más que un gran montón de neuronas que habían dejado de funcionar. Los científicos acostumbran a guardar cerebros o partes de ellos para poder realizar experimentos destinados a conocer mejor su estructura. Todos estos análisis se hacen partiendo de la base de que se está trabajando sobre un trozo de tejido muerto y que éste no es capaz de realizar ninguna de las actividades que desarrolla mientras que está vivo. Sin embargo, puede que estén equivocados. En los últimos días, ha aparecido publicado un artículo en la prestigiosa revista Nature que da cuenta de cómo un grupo de neuronas pertenecientes a la región del hipocampo de una rata fueron capaces de almacenar información durante varios segundos, a pesar de pertenecer a un cerebro muerto y cortado en trocitos.
El profesor de neurociencia, fisiología y biofísica Ben Strowbridge y el estudiante de doctorado Phillip Larimer, lograron por primera vez en la historia guardar y recuperar información de un tejido cerebral almacenado in vitro. Esta es una técnica ampliamente utilizada para realizar experimentos en tubos de ensayos o en un ambiente controlado fuera un organismo vivo. En el caso del trabajo de Strowbridge y Larimer, el tejido pertenecía a la región del cerebro denominada hipocampo, que se sabe se encarga de almacenar los recuerdos. Como parte del experimento, fueron capaces de obtener un patrón de «actividades específicas en determinadas células del cerebro». Las células en cuestión se conocen como «células de musgo» (mossy cells) y forman parte del hipocampo.
Memoria del trabajo«Los neurocientíficos generalmente reconocen tres tipos de memoria: la declarativa, que se usa para recordar hechos o sucesos específicos; la de procedimiento, que sirve para recordar actividades como andar en bicicleta; y la de trabajo, que almacena la información en el corto plazo», explica Strowbridge. «En este experimento en particular, queríamos saber cuáles eran los circuitos específicos del cerebro que son responsables de la memoria de trabajo».
Utilizando el tejido cerebral de roedores, Strowbridge y sus colegas descubrieron que podían reproducir el funcionamiento de la memoria a través de la estimulación mediante electrodos. «El tejido cerebral muerto, aislado del resto del cuerpo, fue capaz de recordar de cuál de los dos electrodos utilizados procedía la estimulación», explica Strowbridge. «Esta información permaneció almacenada en el tejido durante 10 segundos, el mismo tiempo que se almacena naturalmente en los mamíferos, incluyendo seres humanos».
Strowbridge dice que «no es posible almacenar información en una sola célula, pero utilizando un trozo de cerebro realmente es posible implantar recuerdos» en un tejido muerto. Los experimentos acaban de comenzar. Es muy posible que esto sólo «funcione» en regiones del tejido cerebral muy específicas- como el hipocampo- y que hayan muerto muy recientemente. También deben ser conservados de una manera muy concreta. Es difícil predecir qué tipo de aplicación puede tener un descubrimiento como éste, pero no deja de ser curioso que el cerebro, aún muerto, pueda realizar alguna de sus funciones elementales.
Referencia:
Por primera vez, los neurólogos han conseguido almacenar información en un trozo de cerebro muerto. El experimento, efectuado por el profesor Ben Strowbridge de la Case Western Reserve University School of Medicine y publicado en la revista Nature, permitió a los científicos guardar datos en un trozo de hipocampo - la región del cerebro que se asocia con la memoria- conservado in vitro. Los datos permanecieron allí durante 10 segundos.
Hasta ahora, un cerebro muerto no era más que un gran montón de neuronas que habían dejado de funcionar. Los científicos acostumbran a guardar cerebros o partes de ellos para poder realizar experimentos destinados a conocer mejor su estructura. Todos estos análisis se hacen partiendo de la base de que se está trabajando sobre un trozo de tejido muerto y que éste no es capaz de realizar ninguna de las actividades que desarrolla mientras que está vivo. Sin embargo, puede que estén equivocados. En los últimos días, ha aparecido publicado un artículo en la prestigiosa revista Nature que da cuenta de cómo un grupo de neuronas pertenecientes a la región del hipocampo de una rata fueron capaces de almacenar información durante varios segundos, a pesar de pertenecer a un cerebro muerto y cortado en trocitos.
El profesor de neurociencia, fisiología y biofísica Ben Strowbridge y el estudiante de doctorado Phillip Larimer, lograron por primera vez en la historia guardar y recuperar información de un tejido cerebral almacenado in vitro. Esta es una técnica ampliamente utilizada para realizar experimentos en tubos de ensayos o en un ambiente controlado fuera un organismo vivo. En el caso del trabajo de Strowbridge y Larimer, el tejido pertenecía a la región del cerebro denominada hipocampo, que se sabe se encarga de almacenar los recuerdos. Como parte del experimento, fueron capaces de obtener un patrón de «actividades específicas en determinadas células del cerebro». Las células en cuestión se conocen como «células de musgo» (mossy cells) y forman parte del hipocampo.
Memoria del trabajo«Los neurocientíficos generalmente reconocen tres tipos de memoria: la declarativa, que se usa para recordar hechos o sucesos específicos; la de procedimiento, que sirve para recordar actividades como andar en bicicleta; y la de trabajo, que almacena la información en el corto plazo», explica Strowbridge. «En este experimento en particular, queríamos saber cuáles eran los circuitos específicos del cerebro que son responsables de la memoria de trabajo».
Utilizando el tejido cerebral de roedores, Strowbridge y sus colegas descubrieron que podían reproducir el funcionamiento de la memoria a través de la estimulación mediante electrodos. «El tejido cerebral muerto, aislado del resto del cuerpo, fue capaz de recordar de cuál de los dos electrodos utilizados procedía la estimulación», explica Strowbridge. «Esta información permaneció almacenada en el tejido durante 10 segundos, el mismo tiempo que se almacena naturalmente en los mamíferos, incluyendo seres humanos».
Strowbridge dice que «no es posible almacenar información en una sola célula, pero utilizando un trozo de cerebro realmente es posible implantar recuerdos» en un tejido muerto. Los experimentos acaban de comenzar. Es muy posible que esto sólo «funcione» en regiones del tejido cerebral muy específicas- como el hipocampo- y que hayan muerto muy recientemente. También deben ser conservados de una manera muy concreta. Es difícil predecir qué tipo de aplicación puede tener un descubrimiento como éste, pero no deja de ser curioso que el cerebro, aún muerto, pueda realizar alguna de sus funciones elementales.
Referencia:
Nature Neuroscience Published online: 27 December 2009
Representing information in cell assemblies: persistent activity mediated by semilunar granule cells
Abstract
Here we found that perforant path stimulation in rat hippocampal slices evoked long-lasting barrages of synaptic inputs in subpopulations of dentate gyrus mossy cells and hilar interneurons. Synaptic barrages triggered persistent firing in hilar neurons (hilar up-states). We found that synaptic barrages originate from semilunar granule cells (SGCs), glutamatergic neurons in the inner molecular layer that generate long-duration plateau potentials in response to excitatory synaptic input. MK801, nimodipine and nickel all abolished both stimulus-evoked plateau potentials in SGCs and synaptic barrages in downstream hilar neurons without blocking fast synaptic transmission. Hilar up-states triggered functional inhibition in granule cells that persisted for more than 10 s. Hilar cell assemblies, identified by simultaneous triple and paired intracellular recordings, were linked by persistent firing in SGCs. Population responses recorded in hilar neurons accurately encoded stimulus identity. Stimulus-evoked up-states in the dentate gyrus represent a potential cellular basis for hippocampal working memory.
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