Los cient¨ªficos visualizan un cerebro creando recuerdos
Investigadores espa?oles exploran los beneficios de la estimulaci¨®n el¨¦ctrica del enc¨¦falo para mejorar la memoria y el aprendizaje
En un laboratorio de Bellaterra, en Barcelona, hay unas ratas que aprietan una palanca y sienten algo parecido al orgasmo. Los electrodos implantados en sus cerebros aplican una leve corriente el¨¦ctrica que estimula las neuronas del hipot¨¢lamo, el centro neurol¨®gico del placer. Si no las sacasen de sus cajas, podr¨ªan estar ah¨ª horas, d¨ªas, d¨¢ndole al mecanismo, dicen los cient¨ªficos que est¨¢n a su cargo.
Lo interesante de estos roedores es que cada vez que se aplican una dosis de electricidad se activa tambi¨¦n otra zona de su cerebro: el hipocampo, clave para la memoria. ¡°Con esta l¨ªnea de investigaci¨®n queremos explicar una cuesti¨®n b¨¢sica: ?qu¨¦ sucede en el sistema nervioso cuando se forma un recuerdo?¡±, explica Ignacio Morgado, catedr¨¢tico de psicobiolog¨ªa de la Universidad Aut¨®noma de Barcelona. ¡°Tambi¨¦n, para el futuro, exploramos una posible aplicaci¨®n de estas t¨¦cnicas a humanos para facilitar la memoria o mejorarla en caso de da?os¡±, a?ade.
La estimulaci¨®n intracraneal que reciben las ratas es una t¨¦cnica conocida desde hace d¨¦cadas. Consiste en la implantaci¨®n de electrodos en un punto concreto del cerebro para simular con electricidad el proceso natural de activaci¨®n neuronal. En la actualidad se usa para tratar algunos trastornos neurol¨®gicos como el p¨¢rkinson y, m¨¢s recientemente, la depresi¨®n. El equipo de Morgado investiga otro de sus posibles beneficios: la mejora de la memoria y la capacidad de aprendizaje.
El equipo del laboratorio de Psicobiolog¨ªa de la Universidad Aut¨®noma de Barcelona que dirige Morgado viene desarrollando desde hace a?os este tipo de investigaciones. En estudios anteriores demostraron que la autoestimulaci¨®n el¨¦ctrica intracraneal, que por ser placentera se la aplican las propias ratas presionando la palanca, puede hacer que los animales con poca memoria se igualen a los que tienen mucha, adem¨¢s de mejorar la memoria de animales viejos o con da?o en el cerebro.
En un estudio reci¨¦n publicado en Behavioural Neuroscience, el equipo de Morgado se ha servido de esta t¨¦cnica para sumergirse dentro de un cerebro que almacena recuerdos o aprende cosas nuevas. Para conseguirlo, lo primero es someter a las ratas de Bellaterra a una prueba conocida como el laberinto acu¨¢tico de Morris. Los roedores se sueltan en una piscina en la que no hacen pie. All¨ª deben nadar hasta encontrar una plataforma que est¨¢ a un cent¨ªmetro bajo el agua para que no se vea a simple vista y que les permite descansar del extenuante ejercicio. Unas se?ales externas que han aprendido previamente les indican d¨®nde se encuentra el soporte (ver v¨ªdeo). El trabajo ha demostrado que las ratas que se proporcionan a s¨ª mismas la estimulaci¨®n intracraneal encuentran el islote mucho antes y recuerdan la prueba mejor que los controles.
Los investigadores analizan despu¨¦s los cerebros gracias a una t¨¦cnica desarrollada en el Laboratorio Cajal de la Universidad Polit¨¦cnica de Madrid. All¨ª a¨ªslan las neuronas y las ti?en con un tinte llamado amarillo de Lucifer que resalta todas las ramificaciones y conexiones de esa c¨¦lula nerviosa con otras. Las ratas que hab¨ªan recibido la estimulaci¨®n cerebral ten¨ªan muchas m¨¢s ramificaciones, m¨¢s largas y con un mayor n¨²mero de conexiones con otras neuronas. ¡°Es la primera vez que conseguimos ver esto en relaci¨®n con la estimulaci¨®n y una mejor capacidad de aprendizaje¡±, explica Morgado. ¡°Nuestra hip¨®tesis es que lo que vemos en esas im¨¢genes es la memoria¡±, detalla.
Esta t¨¦cnica podr¨ªa alg¨²n d¨ªa usarse para mejorar la memoria y el aprendizaje en personas con da?os cerebrales. En EE UU se est¨¢ probando ya en pacientes que tienen electrodos implantados para tratar la epilepsia. Los ensayos los financia el Ej¨¦rcito de EE UU, que espera que esta t¨¦cnica pueda ayudar alg¨²n d¨ªa a recuperar la memoria a soldados que han sufrido da?os cerebrales en combate. Si funcionase, la intervenci¨®n tambi¨¦n podr¨ªa ser beneficiosa para proteger o reparar la memoria de muchas otras personas, entre ellas, las que sufren alzh¨¦imer.
Controlar el cerebro con luz
Las pruebas presentadas establecen una correlaci¨®n entre la estimulaci¨®n del enc¨¦falo y la aparici¨®n de neuronas con ramificaciones m¨¢s largas, pero no se puede asegurar que haya una relaci¨®n causa-efecto, es decir, que sean esas neuronas las encargadas de recordar y aprender d¨®nde est¨¢ el islote salvador dentro de la piscina, advierte Morgado. Para ello habr¨ªa que recurrir a la optogen¨¦tica, una t¨¦cnica muy novedosa que permite activar neuronas con luz y que puede mostrar qu¨¦ c¨¦lulas nerviosas son las encargadas de almacenar un recuerdo concreto e incluso cambiarlo. "No conozco ning¨²n equipo que, hoy por hoy, use esta t¨¦cnica en Espa?a", dice Morgado. "Tendremos que esperar a que los investigadores j¨®venes que la est¨¢n aprendiendo en el extranjero la traigan de vuelta alg¨²n d¨ªa", expone. Lo que s¨ª est¨¢ haciendo su equipo es identificar los genes responsables de los cambios f¨ªsicos observados. En el estudio han participado tambi¨¦n investigadores de la Universidad Nacional de Educaci¨®n a Distancia y el Instituto Cajal del CSIC.
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