El cerebro cambia rápidamente entre modos operativos en respuesta a las tareas y lo que se reproduce puede predecir qué tan bien se completará una tarea, según un nuevo estudio de UCL en ratas.
"Sabemos que el cerebro reproduce las experiencias recordadas durante el descanso para extraer información importante, este proceso de consolidación conserva los recuerdos para recordarlos en el futuro. Pero la reproducción también es importante para la planificación", explicó la investigadora principal, la Dra. Freyja Ólafsdóttir UCL Cell & Developmental Biology.
"Queríamos ver cómo cambiaba la reproducción mientras los animales realizaban tareas espaciales simples y descubrimos que el cerebro solo tarda entre 10 y 15 segundos en cambiar de un modo en el que se produce la reproducción para respaldar la planificación, cuando la rata está involucrada enuna tarea, a un modo que admita la consolidación de la memoria, cuando está en reposo ".
El estudio, publicado en neurona y financiado por Wellcome y la Royal Society, proporciona la primera evidencia de que el cambio entre modos se produce de forma dinámica de acuerdo con las demandas de la tarea y que la reproducción es importante para el comportamiento espacial.
Ocho ratas corrieron en una pista en forma de Z a su propio ritmo. En cada esquina, cuando tomaron el camino correcto, los animales fueron recompensados con comida. Mientras las ratas se detuvieron en la esquina, el equipo estudió las respuestas de las células del lugaren el hipocampo, donde ocurre la planificación y se forman los recuerdos, y las células de la cuadrícula en la corteza entorrinal, que se cree que es importante para la consolidación.
Descubrieron que cuando las ratas acababan de llegar o estaban a punto de comenzar una nueva trayectoria desde una esquina, la repetición en el hipocampo reflejaba la planificación de la navegación y la toma de decisiones. La repetición cambió a un estado que favorecía la consolidación de la memoria cuando los animales descansaban en las esquinas., que fue apoyado por la activación de las células de la rejilla en la corteza entorrinal.
"Vimos a las ratas repitiendo el camino que acababan de tomar o el que estaban a punto de tomar. El cerebro estaba más comprometido y enfocado en la tarea y los animales completaron la tarea con más éxito como resultado", dijo el coautor,Dr. Caswell Barry UCL Cell & Development Biology.
"Cuando las ratas descansaban durante períodos prolongados de tiempo, la reproducción seguía ocurriendo al mismo ritmo, pero estaba menos enfocada y presentaba partes distantes de la pista. Si bien no podemos decir qué estaban pensando las ratas, parece que se desvincularon dela tarea y comenzamos a consolidar experiencias pasadas. "
El equipo utilizó métodos de aprendizaje automático para rastrear los diferentes tipos de repetición y el resultado de la tarea. Descubrieron que era posible predecir el éxito de las ratas en completar la tarea basándose en la repetición: ratas cuya repetición se centró en latarea eran mejores navegando por la pista.
Aunque esto no proporciona un vínculo causal entre los tipos de repetición y el comportamiento, los investigadores están ansiosos por investigar más la relación.
"La reproducción solo se produce en periodos de tiempo muy cortos, alrededor de 100 ms, pero creemos que tiene implicaciones importantes en el aprendizaje, la planificación y la toma de decisiones. Nuestro siguiente paso es averiguar si podemos interrumpir o controlar este proceso y sientonces, cómo afecta el comportamiento ", concluyó el Dr. Ólafsdóttir.
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Materiales proporcionado por University College London . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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