6 de junio de 2007

Un recién descubierto interacción de las células en un cerebro de los centros de la memoria arroja luz sobre cómo recordar a su lista de supermercado, donde sentó sus llaves, y una serie de importantes, pero fugaz tareas diarias.

Científicos de Weill Cornell Medical College dicen que sus experimentos con peces de colores comunes son descubrir los secretos de una forma de corto plazo recordar conocido como "memoria de trabajo".

"Hemos identificado un mecanismo que puede organizar la actividad de los grupos de células que participan en esta importante forma de recordar", dice el investigador principal Dr Aksay Emre, profesor asistente de neurociencia computacional en el Su Alteza Real el Príncipe Alwaleed Bin Talal Bin Abdulaziz Al - Saud Instituto de Biomedicina Computacional en el Weill Cornell Medical College en la ciudad de Nueva York.

"Además, porque los déficit en la memoria de trabajo son a menudo un precursor de la esquizofrenia, las drogas que se dirigen a este mecanismo podría algún día ayudar a luchar contra la enfermedad debilitante que", dice.

Las conclusiones se han publicado en Nature Neuroscience.

Los seres humanos dependen de su memoria de trabajo cada día para realizar un seguimiento de caras y nombres, las tareas en la escuela o en el lugar de trabajo, y otros importantes bits de información. "Este proceso es distinto, neurológicamente hablando, desde el almacenamiento y la recuperación de más largo plazo recuerdos", explica el Dr Aksay, quien también es profesor asistente de fisiología y biofísica en Weill Cornell.

Expertos en laboratorios de todo el mundo han desarrollado teorías en cuanto a cómo funciona el proceso. "Su base reside en la capacidad de las neuronas para mantener un nivel de actividad en ausencia de entrada - la persistencia de una tasa de disparos - de la que finamente coordinado entre los grupos de células," dice el Dr Aksay.

Pero ¿cómo estas células del cerebro que se comunican entre sí a fin de coordinar esta actividad "

Para averiguarlo, Dr Aksay, junto con sus colegas David Tank de la Universidad de Princeton, y el doctor Mark Goldman de Wellesley College, se dirigió a los peces de colores.

"Es realmente muy difícil para poner a prueba la función de las distintas células del cerebro en los primates superiores y los animales durante el comportamiento, pero el pez de colores centros de la memoria son mucho más accesibles a la investigación", explica el Dr Aksay. "Buscamos específicamente a los peces" oculomotora sistema - los circuitos neuronales que dirige el pescado a cambio de sus ojos hacia la izquierda o derecha sobre la base de estímulos en el medio ambiente local. "Debido a los estímulos puede ser siempre cambiante y fugaz, el pescado se basa en su corta plazo de la memoria para ayudar a guiar a estos movimientos de los ojos.

Dos grupos de células están involucradas en este oculomotora memoria, uno en cada mitad del cerebro. Cada grupo contiene dos tipos de neuronas - células inhibitorio y excitatorios células, y es el inhibidor de las neuronas que permiten que los dos grupos para interactuar. "En nuestros experimentos, hemos utilizado los medios farmacológicos para interrumpir, ya sea excitatoria o inhibitoria vías, y luego miramos lo que sucedió a la persistencia de disparos", dice el Dr Aksay.

Cuando los caminos se excitatorios humedecido, la persistencia se veía afectada - lo que sugiere que la excitación es esencial para el lanzamiento sostenido de trabajo que exige la memoria.

"La verdadera sorpresa llegó cuando apagado muchas de las vías inhibitorias", dice el Dr Aksay. En ese caso, sigue siendo la persistencia de disparos, pero a menudo se presente a veces inadecuado.

"Parece que el inhibidor de las células no son clave, o incluso necesarios para generar la persistencia de disparos", dice el investigador. "En lugar de ello, enviar un mensaje de un grupo a otro que ayuda a coordinar dos partes: el papel de la inhibición de este sistema es asegurarse de que sólo un grupo es la generación de actividad persistente en un momento dado. De esta manera, el pez de colores no recibe una señal mezclada diciéndole que para mover los ojos en ambas direcciones a la vez. "

Este nuevo hallazgo tiene grandes implicaciones para nuestra comprensión de los procesos neuronales subyacentes a la memoria de trabajo y la instantánea toma de decisiones que va sobre la base de ese conocimiento.

También podría tener aplicaciones más amplias para enfermedades psiquiátricas, el doctor Aksay notas.

"Muchas personas con esquizofrenia, por ejemplo, muestran graves deficiencias en la memoria de trabajo, y los niños con problemas de memoria de trabajo se encuentran en mayor riesgo de desarrollar esquizofrenia que los adultos", dice. Disfunción en las principales vías inhibitorias que enlazan las células del cerebro ha sido durante mucho tiempo asociado con estos problemas.

"Estos hallazgos sugieren que es necesario abordar no sólo los déficit en excitatorios vías que conducen a una falta de persistencia de disparos, sino también la disfunción en las vías inhibitorias que conducen a una falta de coordinación entre los grupos de células", explica el Dr Aksay. "Esta estrategia podría proporcionar mejores opciones de tratamiento para las personas con esquizofrenia".

Fuente: New York-Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center / Weill Cornell Medical College