Saltar o menú de navegación e ir ao contido

EROSKI CONSUMER, o diario do consumidor

Buscador

logotipo de fundación

Canles de EROSKI CONSUMER


Estás na seguinte localización: Portada > Saúde e psicoloxía > Investigación médica

Este artigo foi traducido por un sistema de tradución automática. Máis información, aquí.

Cerebro e aprendizaxe

Expertos confirman que o cerebro aprende reforzando as conexións entre as neuronas

Como arquiva o cerebro os datos que lle interesan? Como os relaciona entre si? Como sabe que debe recuperalos nun determinado momento e non noutros? Son preguntas que os investigadores aínda están lonxe de responder. Pero tempo ao tempo. Polo momento, cada vez sábese máis sobre un dos mecanismos máis básicos de todo o proceso, a potenciación das conexións entre neuronas. Tras décadas de intentos errados por parte da comunidade científica, un grupo de investigadores españois demostrou que ese fenómeno efectivamente dáse en vivo e que ten consecuencias no comportamento. O seu traballo forma parte do dez achados máis importantes do ano, seleccionados pola revista Science.

«Desde a época de Ramón e Cajal supúñase que os sitios onde fan contacto unhas células nerviosas con outras, denominados sinapsis, é onde ocorren os cambios estruturais do cerebro que acompañan aos procesos de aprendizaxe e memoria», explican os investigadores da División de Neurociencias da Universidade Pablo de Olavide Agnés Gruart e José María Delgado García, autores do traballo xunto coa investigadora do Hospital Ramón e Cajal de Madrid, María Dores Muñoz. As sinapsis, con todo, non son estruturas fixas, inamovibles. Unha vez formadas, a súa intensidade pode variar e, mesmo, poden desfacerse e formarse de novo en función de cambios fisiológicos no organismo.

Potenciación a longo prazo

Un cambio ben coñecido nas sinapsis é a potenciación a longo prazo (LTP, nas súas siglas inglesas). Xa nos anos setenta descubriuse que é posible aumentar artificialmente a intensidade dos contactos sinápticos de neuronas do hipocampo -unha área do cerebro implicada na memoria- cando se aplica ás propias neuronas un certo estímulo eléctrico, e avanzouse a hipótese de que este cambio é similar ao que ocorre naturalmente cando se memoriza ou aprende algo (a aprendizaxe é unha das caras da memoria, ou viceversa). Ademais, estudos posteriores probaron que cando se administraba aos animais fármacos que impedían a LTP, estes eran incapaces de aprender novas tarefas. Con todo, unha das predicións da teoría que vincula a LTP coa memoria e a aprendizaxe resultou moi difícil de demostrar: que debería poderse observar a potenciación a longo prazo das conexións entre as neuronas do hipocampo cando o animal está a aprender algo.

A potenciación artificial do contacto entre sinapsis, onde fan contacto unhas células nerviosas con outras, impide a aprendizaxe

E iso é xusto o que conseguiu o grupo de Gruart, que publicou o seu traballo en xaneiro de 2005 na revista Journal of Neuroscience. Os investigadores traballaron con ratos vivos aos que inseriron finísimos eléctrodos en áreas do hipocampo, que rexistraban actividade de varios miles de sinapsis. Despois, someteron aos animais á aprendizaxe dunha tarefa. En concreto, os ratos aprendían a pechar a pálpebra ao escoitar un determinado son, porque despois chegaba un sopro de aire. Os científicos puideron rexistrar os cambios de intensidade entre as sinapsis das áreas do hipocampo a medida que os ratos aprendían a tarefa. Do mesmo xeito, cando pasaban tempo sen practicala detectábase perda de actividade nas sinapsis. «É un proceso lento e simétrico», explica Delgado García. «Os ratos tardan un cinco ou dez días en aprender, e o mesmo tempo en debilitarse as sinapsis cando a tarefa deixa de realizarse».

NMDA

Outra fase do traballo foi comprobar outra hipótese: que a potenciación artificial do contacto entre sinapsis impide a aprendizaxe, «porque as sinapsis están saturadas, non se poden potenciar máis de modo natural», explica Delgado-García. Cando se potencia artificialmente o contacto entre as sinapsis, con LTP, as conexións aumentan de intensidade varios centos de veces, mentres que cando o proceso ocorre de forma natural, durante a aprendizaxe, o aumento é da orde de decenas de veces. Por iso a teoría di que se un rato trata de aprender mentres un investigador potencia artificialmente os seus sinapsis, non o logrará porque, simplemente, as súas conexións xa están a lume de biqueira. Efectivamente iso é o que viron os investigadores españois: «Se se induce potenciación a longo prazo de forma experimental pertúrbase de tal maneira a potenciación natural ou fisiológica que é imposible aprender», escriben.

Por último, os investigadores concentráronse nunha molécula chamada NMDA, que está na membrana de moitos tipos de neuronas e que actúa como porta de entrada na neurona do aminoácido glutamato. Sabíase que o proceso de potenciación a longo prazo ocorre mediante a activación deste receptor NMDA, así que, se todo é correcto, un composto bloqueante de NMDA debería interferir na aprendizaxe. Bingo: Gruart, Delgado-García e Muñoz, «como pechando o último elo dunha cadea de coñecementos fragmentados», viron que «se se bloquea mediante produtos químicos selectivos o receptor tipo NMDA impídese a aprendizaxe nos ratos e tamén a potenciación dos contactos sinápticos das neuronas».

Por que houbo que esperar desde os anos setenta ata agora para confirmar que eran correctas as hipóteses sobre o papel da LTP e a memoria? «Facer estes estudos en vivo non é fácil», sinala Delgado-García. Ata agora os estudos de LTP facíanse con estudos histolóxicos ou en preparacións in vitro, non en animais aos que é posible someter a tarefas de aprendizaxe durante meses, como neste caso. Non en balde os investigadores atribúen o seu éxito «en gran parte, ás enxeñosas técnicas de microestimulación e de rexistro eléctrico» que desenvolveron previamente.

MÁIS ACHADOS DO ANO

Img microscopio1
O ano pasado houbo máis achados relacionados coa memoria e a LTP destacados por Science . Por exemplo, en agosto, outro grupo de investigación -dirixido por Jonathan R. Whitlock do Howard Hughes Medical Institute- describiu LTP no hipocampo de ratas que aprenderan a evitar unha zona na que previamente recibiran unha descarga eléctrica. E ese mesmo mes, outro grupo atacaba e demostraba outra predición: que se se elimina a LTP despois de que se produciu a aprendizaxe bórrase o aprendido. Os investigadores inxectaron un composto que bloquea unha encima necesaria para a LTP no hipocampo de ratas que previamente aprenderan tamén a evitar unha zona onde se lles administraba corrente, e, tal como prevíase, os animais esqueceron esa aprendizaxe.

No entanto, Science advirte: «Os novos resultados engaden evidencias a favor da idea de que a LTP é un mecanismo molecular da memoria, pero aínda queda moito traballo por facer. Por exemplo, os investigadores aínda non descubriron como se relacionan cos diferentes tipos de memoria as moitas formas de LTP identificadas en tecido cerebral». Polo momento, o grupo de Agnés Gruart e José María Delgado García, da Universidade Pablo de Olavide, seguiron traballando, pero esta vez con ratos transxénicos. En colaboración coa investigadora italiana Liliana Minichiello, do Laboratorio Europeo de Bioloxía Molecular (EMBL), desenvolveron 40 ratos transxénicos aos que falta o xene dun receptor neuronal que resulta clave para a LTP (outro distinto do NMDA). Estes animais non poden aprender, segundo explícase no traballo que acaba de publicarse na revista Learning and Memory.

Pódeche interesar:

Infografía | Fotografías | Investigacións