Reiniciar y recuperar: se identificó un nuevo centro cerebral para la restauración de la memoria
La región del cerebro llamada tálamo anterior podría ser la clave para la recuperación de la función de la memoria después de una lesión cerebral.
Christchurch, 23 de noviembre de 2021
El cerebro de los
mamíferos alberga una red compleja de estructuras que apoyan la memoria, y una
pequeña región llamada tálamo anterior es una parte fundamental de este
sistema. El daño al tracto mamilotalámico (MTT), una conexión importante
para este centro, puede causar pérdida de memoria en pacientes que sufren un accidente
cerebrovascular, que actualmente se considera irreversible. En su nuevo estudio disponible
en la revista Current Research in Neurobiology, publicado por Elsevier,
investigadores de las universidades de Canterbury y Otago, en Nueva Zelanda, y
la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, ahora muestran que la estimulación
del tálamo anterior aumenta la actividad cerebral relacionada con la memoria y
restaura la función de la memoria en ratas con MTT lesiones. Sus hallazgos
sugieren que las terapias que involucran la estimulación dirigida del tálamo
anterior podrían ayudar con la restauración de la memoria en pacientes con
lesión cerebral.
El profesor John C.
Dalrymple-Alford, un experto de renombre mundial en la investigación del tálamo
anterior e investigador principal del estudio, explica: “El objetivo final de
muchos neurocientíficos, incluido nuestro equipo, es restaurar las funciones
'perdidas' del cerebro, uno de los cuales es la memoria. La pérdida de
memoria puede deberse a daños en uno o más puntos clave en un sistema de
memoria distribuida. Este daño ocurre en varias afecciones neurológicas
(lesión cerebral aguda, como la causada por un accidente cerebrovascular, y en
la demencia) y afecta la calidad de vida de los pacientes.
“Dado lo complejo
que es el cerebro, todavía tenemos que comprender por completo si los
deterioros de la memoria son causados por la pérdida irreversible de tejido o
por disfunciones en la red cerebral más amplia. A través de este estudio,
queríamos arrojar luz sobre esto último y comprender si la función de memoria
perdida, aparentemente desaparecida para siempre, podría recuperarse ".
Para probar su
hipótesis, el equipo del profesor Dalrymple-Alford primero simuló la pérdida de
memoria en ratas al inducir lesiones MTT en estos animales, dado el vínculo
entre el daño al MTT y la pérdida de memoria en humanos. Posteriormente,
probaron los efectos de estas lesiones en la memoria espacial (información
necesaria para recordar diferentes lugares) mediante una prueba de laberinto de
brazos radiales (RAM). Sus observaciones sugirieron que las lesiones de
MTT afectaron la capacidad de las ratas para localizar gránulos de comida en la
RAM, lo que indica una mala memoria de trabajo y el desarrollo de un síndrome
similar a la amnesia.
A continuación, los
investigadores probaron si la memoria de trabajo podría restaurarse en las
ratas con lesiones MTT. Sobre la base de la evidencia previa de la
participación del tálamo anterior en el apoyo de la memoria y el fuerte vínculo
entre el tálamo anterior y el MTT, preguntaron si la estimulación del tálamo
anterior podría ayudar a una mejor función de la memoria. Usando
optogenética, una técnica basada en la luz que permite la activación de
neuronas específicas, estimularon las neuronas del tálamo anterior en ratas con
lesiones MTT y luego probaron su desempeño en la prueba RAM. Un patrón
regular de estimulación mejoró sustancialmente la memoria de trabajo espacial
en estas ratas, aunque temporalmente, y también mejoró la ritmicidad eléctrica
en el sistema de memoria. Es más, dicha activación también aumentó la
expresión de la proteína Zif268, un indicador de la actividad neuronal, en todo
el sistema de memoria. Curiosamente, la estimulación basada en la
actividad en el hipocampo, que durante mucho tiempo se ha considerado el
asiento de la memoria espacial, no produjo efectos de mejora de la memoria en
ratas con lesiones MTT.
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| La estimulación de una región del cerebro llamada tálamo anterior podría mejorar los recuerdos perdidos, abriendo nuevas vías para los tratamientos de restauración de la memoria después de una lesión cerebral. La imagen muestra los procedimientos experimentales clave utilizados en el artículo. ATN = núcleos talámicos anteriores; MTT = tracto mamilotalámico. LV-CaMKII-ChR2-mCherry = vector de canalrodopsina, Zif268 = marcador de actividad neuronal (Imagen cortesía de Barnett et al, 2021, Current Research in Neurobiology). |
El profesor
Dalrymple-Alford observa: “Hasta ahora, el hipocampo y la corteza prefrontal
han seguido siendo las áreas de enfoque para las terapias relacionadas con la
memoria. Nuestro estudio muestra que las estructuras fuera de estas áreas,
como el tálamo anterior, podrían ser la clave para dichos tratamientos. Es
importante recordar que tal estimulación no afecta el contenido de la memoria; en
cambio, parece mejorar la funcionalidad del sistema de memoria del
cerebro. Esto podría minimizar las deficiencias cerebrales y permitir que
los pacientes vivan una vida normal. Si bien el modelo que usamos en
nuestro estudio se observa típicamente en pacientes adultos, lesiones similares
podrían estar involucradas en la amnesia infantil. Las aplicaciones de
nuestros hallazgos podrían tener un impacto aún mayor en estos pacientes
".
De hecho, los
hallazgos del profesor Dalrymple-Alford y su equipo representan un avance
importante en nuestra comprensión de los sistemas de memoria. En
combinación con desarrollos paralelos en áreas como la estimulación cerebral
remota, podrían revolucionar las terapias para los defectos de la memoria y
cómo el campo en general considera el funcionamiento de la memoria defectuosa.
The article is "Anterior thalamic nuclei neurons sustain memory," by S. C. Barnett, L.C. Parr-Brownlie, B. A. L. Perry, C. K. Young, H. E. Wicky, S. M. Hughes, N. McNaughton, and J. C. Dalrymple-Alford (https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022). It appears in Current Research in Neurobiology, volume 2, 2021, published by Elsevier.
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