Traducida del sitio:
Neurocientificos plantan memorias falsas en el cerebro.
El MIT estudia tambien la ubicacion de donde el cerebro guarda los rastros de la memoria, ambos falsos y autenticos.
by Anne Trafton, MIT News Office
Este fenomeno de la memoria falsa ha estado bien documentada: en muchos casos de la corte, donde los defendidos has sido encontrados culpables basado por los testimonios de los testigos y de las victimas quienes han asegurado sus recolecciones, pero luego evidencia de ADN han anulado la condena.
En pasos para entender como estas memorias defectuasas surgen, los neurocientificos del MIT han presentado avances cientificos que pueden implantar falsas memorias dentro del cerebro del raton. Ademas de esto los neurocientificos han encontrado que muchas de estos trasos neurologicos creados por las memorias son identicas en naturaleza con las memorias autenticas.
"Siendo la memoria falsa o genuina, el mecanismo neurologico del cerebro que llama estas memorias es el mismo," dice Susumu Tonegawa, el profesor de biologia y Neurociencia y principal autor de los ensayos que describen los resultados en la edicion de Ciencia del 25 de Julio.
El estudio tambien provee mas evidencia de que las memorias estan guardadas en una red de neuronas que forman trasos de memoria por cada experiencia que tengamos. - Un fenomeno demostrado por el laboratorio de Tonegawa el año pasado.
Neurocientificos han buscado por largo tiempo la localizacion de los trazos de estas memorias, tambien llamadas engrams. En el par de estudios elaborados por Tonegawa y sus colegas del instituto de Picopower Aprendizaje y Memoria del MIT, los hallazgos enseñan que pueden identificar las celulas que hacen parte de un engram por cualquier memoria especifica y reactivarla usando una tecnologia llamada optogenetics.
Los autores del ensayo son el graduado Steve Ramirez y el cientifico investigador Xu Liu. Otros autores importantes como el asistente tecnico Pei-Ann Lin, investigador cientifico Junghyup Suh, y post-doctorados Michele Pignatelli, Roger Redondo y Tomas Ryan.
Buscando el engram
Memorias episodicas - Memorias de la experiencia - estan hechas por la asociacion de varios elementos, incluyendo los recuerdos de objetos, espacio y tiempo. Estas asociaciones estan codificadas por un quimico y cambios fisicos en las neuronas, como tambien por las modificaciones entre las conecciones y las neuronas.
En donde estan estos engrams en el cerebro ha sido una pregunta de hace tiempo en la neurociencia. "EstA la informacion esparcida en varias partes del cerebro, o hay una parte particular en el area del cerebro que se basa en guardar este tipo de memoria? Esta pregunta ha sido fundamental, "Segun Tonegawa.
En los años de 1940, El Canadiense neurocirujano Wilder Penfield sugirio que las memorias episodias estan localizadas en el lobulo temporal del cerebro. Cuando Penfield estimulo electricamente las celulas del lobo temporal de los pacientes que iban a tener cirugia para tratar los ataques de epilepcia, los pacientes reportaban que memorias especificas salian de sus mentes. Luego los estudios de amnesia conocidos como "H.M" confirmaron que el lobo temporal, incluyendo algunas areas conocidas del Hipocampo , son criticas para la formacion de estas memorias episodicas.
Aun asi, estos estudios no probaron que los engrams estan actualmente guardados en el hipocampo, segun Tonegawa. Para hacer este caso, los cientificos necesitan ver como activar grupos especificos de las celulas del hippocampal para producir y retomar las memorias.
Para lograr esto, el laboratorio de Tonegawa recurrio a la optogenetica, una nueva tecnologia que permite a las celulas selectivamente prenderse o apagarse usando la luz.
Por este par de estudios, los investigadores ingeniaron celulas del hipocampal de ratones para expresar el gen de channelrhodopsin, una proteina que activa las neuronas cuando las estimula la luz. Tambien modificaron el gen para que la channelrhodopsin, cuando prendida la luz, produsca los genes c-fos, necesarios para la formacion de la memoria.
El estudio del año pasado, los investigadores acondicionaron al mismo raton para que le tema a una camara que le proporcionaba un impacto electrico. Mientras esta memoria se formaba, los genes c-fos permanecian apagados, al igual que el gen channelrhodopsin modificado. De esta forma, las celulas codificadas de la memoria trasadas eran "marcadas" con una proteina sensible a la luz.
Al siguiente dia, cuando el raton lo ponian en diferentes camaras que nunca habian visto, estos se comportaban normalmente. Sin embargo, cuando los investigadores le proporsionaban un pulso de luz al hipocampus, estimulando las celulas de la memoria marcadas con el channelrhodopsin, el raton se congelaba del miedo cuando las memorias del dia anterior eran reactivadas.
"Comparadas con gran parte de los estudios que tratan el cerebro como una caja negra intentando acceder desde afuera hacia adentro, nosotros tratamos de acceder desde adentro hacia afuera," decia Liu. "La tecnologia que desarrollamos para este estudio nos ha dado la oportunidad del diseccionar y de incluso jugar con el proceso de la memoria, controlando directamente las celulas del cerebro."
Intruduciendo falsas memorias
Eso es lo que exactamente hicieron los investigadores en este nuevo estudio - exploraron si se pueden reactivar los engrams para plantar falsas memorias al cerebro del raton.
Primero, los investigadores pusieron al raton en otra camara, A, pero esta no le daba ningun choque electrico. Cuando el raton exploraba la camara, las celulas de la memoria eran marcadas con channelrhodopsin. Al dia sigiente, el raton era puesto en una segunda camara, distinta a la primera, B. Luego de un tiempo el rato recibia una carga electrica. En ese instante los investigadores usaron la luz para activar las celulas codificadas cuando el raton estaba en la camara A.
Al tercer dia, el raton era puesto nuevamente en la camara A, donde ahora este se congelaba del miedo, incluso al nunca haber recibido ningun choque electrico ahi. Una memoria falsa fue introducida: el raton ahora le teme a la camara A porque cuando el choque electrico en la camara B era producido, el raton revivia la memoria del haber estado en la camara A.
Ademas, los investigadores encontraron que esta memoria falsa parecia competir con la memoria genuina de la camara B. Estos ratones tambien se congelaban cuando eran puestos en la camara B, pero no como el raton que recibia el choque electrico en la B sin que la memoria de la camara A fuese activada.
Los investigadores luego vieron que inmediatamente luego de hacer recordado la memoria falsa, los niveles de la actividad neural estaban tambien elevados en la amigdala, un centro de miedo en el cerebro que recibe la informacion de la memoria en el hipocampo, igual como si fuese creado por una memoria genuina.
Estod dos ensayos representan un gran paso adelante en la investigacion de la memoria, segun Howard Eichenbaum, un profesor de psycologia y director del centro de la Memoria y el cerebro de la universidad de Boston.
"Ellos identificaron una red neural asociada con la experiencia en el ambiente, pegando una asociacion de miedo con esto, para luego reactivar la red y desmostrar que la memoria apoya la expresion. Eso, para mi, muestra por primera vez un engram funcional," dice Eichenbaum, quien no fue parte del equipo de investigacion.
El equipo del MIT esta ahora planeando seguir los estudios del como la memoria puede ser distorcionada en el cerebro.
"Ahora que podemos reactivar y cambiar los contenidos de las memorias en el cerebro, podemos comenzar a preguntarnos como si estuviesemos en el reino de la filosofia," dice Ramirez. "Habran condiciones multiples que nos dirijan a la formacion de las memorias falsas? Podran las memorias falsas crearse para el placer y crear eventos artificiales? Que tal memorias falsas por algo mas que solo contexto - memorias falsas para objetos, comida, u otros ratones? estas ahora nos acercan un poco mas a las preguntas de ciencia ficcion."
La investigacion fue fundada por el instituto de ciencias cerebrales de RIKEN.
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