Los científicos están observando una forma de memoria en un cerebro vivo

Imagina que mientras disfruta de tu plato matutino de cheerios, una araña cae del techo y se tira a la leche Años después, todavía no puedes acercarte a un plato de cereal sin sentir asco.

Los investigadores ahora han observado directamente lo que sucede en el cerebro, aprendiendo este tipo de reacción cargada de emociones. nuevo estudio publicado en enero en Avisos de la Academia Nacional de Cienciasun equipo de la Universidad del Sur de California pudo visualizar los recuerdos que se forman en los cerebros de los peces de laboratorio al visualizarlos bajo un microscopio mientras florecen en hermosos verdes fluorescentes. A partir de trabajos anteriores, esperaban que el cerebro codificara la memoria con facilidad, pero en cambio, los investigadores se sorprendieron al encontrar un cambio importante en las conexiones.

Lo que vieron refuerza la opinión de que la memoria es un fenómeno complejo que involucra un conjunto de vías de codificación. Pero también sugiere que el tipo de memoria puede ser crucial para la forma en que el cerebro elige codificarla, un hallazgo que puede sugerir por qué algunos tipos de reacciones traumáticas profundamente arraigadas son tan persistentes y tan difíciles de desaprender.

"Puede ser que lo que estamos viendo sea el equivalente de un dispositivo de estado sólido", dijo el coautor. Scott Fraserbiólogo cuantitativo de la USC. Si bien el cerebro registra algunos tipos de recuerdos en una forma inestable y fácil de borrar, los recuerdos dominados por el miedo se pueden almacenar de manera más estable, lo que puede ayudar a explicar por qué años más tarde algunas personas pueden recordar un recuerdo como si lo estuvieran experimentando de nuevo, dijo.

La memoria a menudo se examina en la corteza, que cubre la parte superior del cerebro de los mamíferos, y en el hipocampo en la base. Pero se estudia con menos frecuencia en estructuras más profundas como la amígdala, el centro de regulación del miedo en el cerebro. La amígdala es especialmente responsable de los recuerdos asociativos, una clase importante de recuerdos cargados de emociones que conectan diferentes cosas, como esa araña en tu cereal. Aunque este tipo de memoria es muy común, no se comprende bien cómo se forma, en parte porque ocurre en un área relativamente inaccesible del cerebro.

Fraser y sus colegas vieron la oportunidad de eludir esta restricción anatómica y aprender más sobre la formación de la memoria asociativa utilizando el pez cebra. Los peces no tienen una amígdala como los mamíferos, pero tienen una región análoga llamada palio, donde se forman las memorias asociativas. El palio es mucho más accesible para estudiar, explicó Fraser: mientras que el cerebro de un mamífero en desarrollo solo se hace más grande, "se infla como un globo", el cerebro de la cebra casi se vuelve del revés "como las palomitas de maíz, por lo que estos centros profundos están cerca de la superficie donde podemos representarlos.” Además, las larvas de cebra son transparentes para que los investigadores puedan mirar directamente dentro de sus cerebros.

Los neurocientíficos suelen estar de acuerdo en que el cerebro forma recuerdos modificando sus sinapsis, los pequeños puntos donde se encuentran las neuronas. Pero la mayoría cree que lo hace principalmente ajustando la fuerza de las conexiones o la fuerza con la que una neurona estimula a la siguiente, dijo Fraser.

Entonces, para hacer que este proceso sea visible, Fraser y su equipo diseñaron genéticamente un pez cebra para producir neuronas con un marcador de proteína fluorescente unido a sus sinapsis. La proteína marcadora creada en el laboratorio de don arnoldProfesor de Ciencias Biológicas e Ingeniería Biológica de la USC, emite fluorescencia bajo luz láser baja en un microscopio personalizado. El desafío era "poder escuchar a escondidas algo mientras sucede", pero usar la menor cantidad de luz posible para evitar que se queme. Luego, los investigadores pueden ver no solo la ubicación de las sinapsis individuales, sino también su fuerza: cuanto más brillante es la luz, más más fuerte la conexión.

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