Una nueva investigación muestra la dinámica de las sinapsis que codifican la memoria en el cerebro de ratones vivos

Un investigador de la Universidad de Minnesota Twin Cities es parte de un equipo internacional que ha utilizado tecnología de imágenes para mostrar, por primera vez, la creación y eliminación de sinapsis entre neuronas en el cerebro de ratones vivos.

La investigación proporciona información sobre lo que sucede cuando se crean y olvidan los recuerdos y podría ayudar a los científicos a comprender y tratar mejor afecciones como el trastorno de estrés postraumático (TEPT).

El estudio se publica en Biología actual.

«Los investigadores se han estado preguntando qué sucede con las sinapsis que se forman después de tener una experiencia aterradora», dijo Hye Yoon Park, coautor principal del estudio y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Minnesota.

«Anteriormente, los investigadores podían detectar estas sinapsis en ratones solo después de sacrificar al ratón, lo que dificultaba el seguimiento de esas sinapsis a lo largo del tiempo. Pero ahora, hemos hecho posible obtener imágenes de las sinapsis en el cerebro de un ratón vivo durante varios días, para que podamos comprender mejor lo que les sucede a largo plazo. Es la primera vez que esto se hace en un cerebro de ratón vivo, por lo que es una noticia muy emocionante en este campo».

Este estudio se basa en la investigación anterior de Park, que aprovechó la experiencia de su laboratorio en imágenes para visualizar células nerviosas o neuronas y moléculas de ARNm asociadas con la memoria en el cerebro de ratones vivos.

Ahora, los investigadores han agregado más detalles al obtener imágenes de las sinapsis, o conexiones, entre las neuronas. En promedio, cada neurona del cerebro tiene alrededor de 7000 conexiones sinápticas con otras neuronas, lo que permite que las células se transmitan señales entre sí e impulsen funciones cognitivas como el aprendizaje y la memoria.

El equipo de la Universidad de Minnesota colaboró ​​con investigadores de la Universidad Nacional de Seúl en Corea, quienes desarrollaron una tecnología llamada eGRASP para detectar sinapsis en el cerebro. En combinación con las técnicas de imagen de Park, los investigadores pudieron ver la dinámica de las sinapsis en el cerebro de un ratón vivo mientras recordaba una experiencia aterradora y mientras experimentaba la «extinción de la memoria» o la supresión de la memoria del miedo.

«Hay dos hipótesis diferentes sobre esto en el campo de la neurociencia», explicó Park. «Cuando ocurre la extinción de la memoria, algunas personas creían que las sinapsis que se desarrollan durante el condicionamiento del miedo pueden desaparecer, también llamado ‘desaprendizaje’ de los recuerdos preadquiridos. Otros pensaron que todavía estaban allí, pero tal vez se formó otro conjunto de sinapsis para mostrar que el mouse ahora ha aprendido que el entorno es seguro nuevamente, lo que se conoce como ‘nuevo aprendizaje’ sobre la contingencia».

Los datos de los investigadores apoyaron la hipótesis de desaprendizaje. Descubrieron que algunas de las nuevas sinapsis formadas durante una experiencia aterradora se eliminaron en el transcurso del proceso de extinción de la memoria. Estos hallazgos podrían ayudar a los científicos a comprender mejor la actividad cerebral en pacientes con afecciones como el trastorno de estrés postraumático (TEPT).