Los neurocientíficos Cedars-Sinai han descubierto procesos involucrados en cómo el cerebro humano crea y mantiene recuerdos a corto plazo.
"Este estudio es la primera demostración clara de cómo funcionan exactamente las células cerebrales humanas para crear y recordar recuerdos a corto plazo", dijo Ueli Rutishauser, PhD, profesora asociada de neurocirugía en el Departamento de Neurocirugía Cedars-Sinai y autor principal del estudio."La confirmación de este proceso y las regiones cerebrales específicas involucradas es un paso crítico en el desarrollo de tratamientos significativos para los trastornos de la memoria que afectan a millones de estadounidenses".
Los hallazgos del estudio, publicados en línea el 20 de febrero y en la edición impresa de abril de Neurociencia de la naturaleza , involucra un tipo de célula cerebral, llamada neurona activa de manera persistente, que es vital para soportar la memoria a corto plazo. Los resultados indican que este tipo específico de neuronas permanece activo durante varios segundos cuando se requiere que una persona memorice un objeto o imageny recordarlo más tarde.
Los resultados revelan nueva información crítica sobre cómo el cerebro humano almacena y mantiene recuerdos a corto plazo: la capacidad de recordar ideas, pensamientos, imágenes y objetos durante un período de segundos a minutos. La memoria a corto plazo es esencial para hacerdecisiones y cálculos mentales.
"Debido a que la memoria deteriorada a corto plazo debilita severamente la capacidad de alguien para completar las tareas cotidianas, es esencial desarrollar una mejor comprensión de este proceso para que se puedan desarrollar nuevos tratamientos para los trastornos de la memoria", dijo Jan Kami? Ski, PhD, neurocientíficoen Cedars-Sinai y autor principal del estudio.
Los investigadores encontraron neuronas persistentemente activas en el lóbulo frontal medial, así como en el lóbulo temporal medial. Las neuronas permanecieron activas incluso después de que el paciente dejó de mirar una imagen u objeto. Hasta ahora, se creía que el lóbulo temporal medial solo estaba involucrado enla formación de nuevos recuerdos a largo plazo. Ahora, sin embargo, los nuevos hallazgos muestran que ambas áreas del cerebro son críticas para mantener la memoria a corto plazo y dependen de la actividad continua de las neuronas para la memorización.
Durante el estudio, un equipo de neurocirujanos Cedars-Sinai implantó electrodos para localizar con precisión la fuente de las convulsiones en 13 pacientes con epilepsia. Luego, los investigadores estudiaron la actividad eléctrica de las neuronas individuales mientras los pacientes realizaban una prueba de memoria.
Durante la prueba, los pacientes vieron una secuencia de tres imágenes, seguida de un retraso de dos a tres segundos. Luego, a los pacientes se les mostró otra imagen y se les pidió que decidieran si habían visto previamente la imagen.
"Un hallazgo sorprendente de este nuevo estudio es que algunas de las neuronas persistentemente activas solo estaban activas si el paciente memorizaba una imagen específica", dijo Kami? Ski. "Por ejemplo, los investigadores descubrieron una neurona que reaccionaba cada vez que el pacientememorizó una imagen de Han Solo, un personaje de la película Star Wars, pero ningún otro recuerdo "
Otro hallazgo clave del estudio fue una correlación entre la fuerza de la actividad de las neuronas y la capacidad de utilizar la memoria más adelante.
"Notamos que cuanto mayor era el aumento de la actividad, más probable era que el paciente recordara la imagen. Por el contrario, si la actividad de la neurona era débil, el paciente olvidaba la imagen y por lo tanto perdía la memoria", dijo Adam N.Mamelak, MD, profesor de neurocirugía, director de neurocirugía funcional en Cedars-Sinai y coautor del estudio.
Keith L. Black, MD, presidente del Departamento de Neurocirugía en Cedars-Sinai, dijo que el avance puede atribuirse a la asociación entre los médicos de neurocirugía y neurología que trabajan con neurocientíficos.
"Esta colaboración única nos permite descubrir los mecanismos de la memoria en el cerebro humano", dijo Black. "Esto es clave para acercarse a la búsqueda de tratamientos para los trastornos de la memoria, la epilepsia y otras enfermedades".
Rutishauser dijo que el siguiente paso es comprender cómo varias áreas del cerebro trabajan juntas para apoyar la memoria a corto plazo.
"Ahora que se han descubierto neuronas específicas que soportan la memoria a corto plazo, tenemos una manera de estudiar su interacción sistemáticamente", dijo.
Otros colaboradores del estudio Cedars-Sinai incluyeron a Jeffrey Chung, MD, director del Programa de Epilepsia y el Laboratorio de Neurofisiología; y Shannon Sullivan, investigador asociado. Ian Ross, MD, un neurocirujano del Hospital Huntington Memorial también contribuyó.
Este trabajo fue apoyado por la subvención 1554105 de la National Science Foundation, la subvención del Instituto Nacional de Salud Mental R01MH110831, el Fondo de Dotación McKnight para Neurociencia, una subvención NARSAD Young Investigator de la Brain & Behavior Research Foundation 23502 y la Fundación Pfeiffer.
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Materiales proporcionado por Centro médico Cedars-Sinai . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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