¿Por qué algunos recuerdos se fijan en nuestro cerebro?

La práctica lleva a la perfección cuando se trata de recordar cosas, pero cómo se consigue eso ha sido un misterio desde hace mucho tiempo. Un estudio publicado en Science esta semana indica que reactivar patrones neuronales una y otra vez puede hacer que las cosas se fijen a la memoria.

Para la gente es más fácil recordar cosas cuando el material se les presenta de forma repetida cada poco tiempo que cuando se le presente todo de una vez. Por ejemplo, es más probable que recuerdes una cara que has visto en numerosas ocasiones en vez de una que has visto una vez en mucho tiempo. Una razón por la que podría ser posible que una cara vinculado a muchos contextos -como el colegio, el trabajo o el hogar- sea más fácil de reconocer que una asociada sólo con un lugar, como una fiesta, podría ser que hubiesen numerosas maneras de acceder a esa memoria. La idea, llamada hipótesis de variabilidad del código, fue propuesta por los psicólogos hace 40 años.

Fuente: Science Photo Library

Cada contexto diferente activa un conjunto diferente de regiones cerebrales; la hipótesis sugiere que son estas diferentes respuestas neuronales las que mejoran la memoria. Pero la investigación con escáneres neuronales liderada por Russell Poldrack, un neurocientífico cognitivo de la Universidad de Texas, sugiere ahora que lo contrario es cierto -los objetos se recuerdan mejor cuando activan el mismo patrón neuronal con cada exposición.

Ensayo neuronal

El equipo de Poldrack midió la actividad cerebral en 24 personas utilizando resonancias magnéticas funcionales (fMRI). Los sujetos vieron 120 caras no familiares, cada una repetida cuatro veces en intervalos variables durante el escáner fMRI. Una hora más tarde, les mostraron las caras de nuevo, mezcladas con otras 120 y se les pidió que valorasen la familiaridad con cada una.

Los investigadores observaron entonces las respuestas cerebrales que habían sido grabadas cuando a los sujetos se les mostraron las caras por primera vez, centrándose en 20 áreas cerebrales asociadas con la percepción visual y la memoria. Las caras que se reconocieron luego evocaron patrones de activación similares en nueve de las regiones, particularmente en aquellas asociadas con la percepción facial y de objetos; las caras que luego fueron olvidadas no evocaron ese patrón del mismo modo.

En un experimento diferente, se mostraron 180 palabras a los sujetos en el escáner fMRI, cada uno repetido tres veces. Seis horas más tarde, realizaron dos tests de memoria. Las palabras recordadas activaron patrones similares en cada repetición en 15 de las 20 regiones que se examinaron.

Explicando nuestro cerebro

Sin embargo, Marvin Chun, un neurocientífico cognitivo de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, dice que los resultados no invalidan la hipótesis de variabilidad del código porque Poldrack y su equipo estaban en una situación diferente. Para comprobar la hipótesis de forma directa, los autores deberían haber presentado objetos en contextos diferentes, comentó.

Es más, palabras o caras que atractivas pueden provocar más patrones reproducibles de activación cuando se presentan varios objetos que cuando se presentan menos, comentó Rik Henson, un neurocientífico cognitivo de la MRC Cognition and Brain Sciences Unit en Cambridge, Reino Unido. Este efecto podría explicar los resultados sin refutar la hipótesis de variabilidad del código.

“No podemos descartarlo”, dijo Poldrack. Para tratar este problema, tendría que analizar de forma más profunda el cerebro del sujeto y sus respuestas a objetos individuales. “Puede ser que haya una versión de la hipótesis que sea compatible con estos datos”.

“Si exprimimos a los teóricos para que piensen un poco más e intentamos incorporar datos neuronales en estas teorías, creo que es algo bueno, tanto si la hipótesis se refuta como si no”, añadió.

Este artículo ha sido traducido de Nature News y publicado bajo licencia CC by-sa
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Una investigación concluye que los recuerdos “reprimidos” no existen

La idea de que las personas traumatizadas, especialmente las víctimas de abusos sexuales infantiles, reprimen deliberadamente memorias horrorosas se remonta al siglo XIX y las teorías del propio Sigmund Freud.

Pero ahora algunos expertos sostienen que las pruebas apuntan justo a lo contrario.

El profesor Grant Devilly, de la Universidad de Griffith, dice que la memoria hace lo opuesto a la represión, las personas traumatizadas reviven experiencias que preferirían olvidar.

“Es lo contrario. Desean tener la capacidad de borrarlo de su memoria”, comentó.

En un informe realizado a petición del Tribunal Supremo de EEUU, el profesor Richard McNally de la Universidad de harvars describió la teoría de los recuerdos reprimidos como “el aspecto de folklore que más daño ha hecho jamás a la psiquiatría y a la psicología”.

Mantiene que las falsas memorias pueden crearse fácilmente por culpa de terapeutas ineptos.

“Las hormonas de estrés que se liberan durante un trauma tienden a consolidar la memoria, hacerla más fuerte y a veces más intrusiva, como se puede ver en el desorden de estrés postraumático”, comentó.

Pero el profesor McNally dice que algunas víctimas de abusos sí que sufren cuando rememoran eventos de su infancia una vez que son adultos.

“Al ver el suceso desde los ojos de un adulto, se dan cuenta de lo que les ocurrió y es entonces cuando experimentan la confusión derivada del trauma”, explicó.

La buena noticia para McNally es que ahora la mayoría de las víctimas pueden encontrar ayuda.

“Las cosas han cambiado, afortunadamente. Ahora tenemos tratamientos que funcionan”, comentó.

Los soldados que vuelven de zonas en guerra, las víctimas de crímenes violentos y abusos sexuales, pueden encontrar ayudar gracias a las terapias de comportamiento cognitivo, en las que aprenden a asignar las memorias horribles al pasado, en vez de hacer que se mantengan en su presente y su futuro.

“Ahora podemos conseguir, al final de 8 o 12 sesiones, que el 90% de la gente no sufra estrés postraumático”.

Actualmente los psicólogos ahuyentan el estrés de los soldados enseñándoles a desarrollar una cierta resistencia.

Este artículo ha sido traducido de ABC News y publicado bajo licencia CC by-sa

El cerebro virtual de código abierto

El movimiento Open Source ha constituido una parte fundamental del desarrollo de software durante años y está comenzando a explotar en el campo científicos. El último proyecto podría incluso transformar la comunicación de la ciencia cerebral y hacerla mucho más comprensible. Se trata del Whole Brain Catalog que está disponible para el público en general.

El cerebro es muy complejo. Está diseñado como una red biológica de células interconectadas de una forma tan complicada que aun no se ha desarrollado ningún mapa completo en el que se pueda visualizar. Los neurocientíficos han estado intentando encontrar una forma de crear ese mapa durante años y los avances en escáneres cerebrales les han ayudado a acercarse al objetivo. El Whole Brain Catalog, realizado por investigadores de la Universidad de California San Diego, es un intento interesante de construir el mapa y está inspirado por Google.

El software utiliza modelos e imágenes a las que cualquiera puede contribuir. Aun hay mucho que descubrir sobre la estructura y el funcionamiento del cerebro y gestionar esta cantidad de información de una forma organizada podría suponer una revolución en la forma que tenemos de entender el cerebro humano.

Los investigadores obtienen datos a partir de imágenes en 2D, reconstrucciones tridimensionales, morfologías celulares e incluso simulaciones funcionales y todas ellas se integrarán en el catálogo del sistema. Los usuarios, desde neurocientíficos a simples aficionados, pueden explorar las imágenes a partir de cortes en el cerebro y dar una vuelta por los modelos tridimensionales de regiones cerebrales o estructuras moleculares.

Un objetivo futuro de WBC es integrar sus datos con los del NIF (Neuroscience Information Framework) del National Institute of Health que consiste en una base de datos en la que todos los recursos neurocientíficos están indexados. Cualquiera se puede registrar hoy en su programa de código abierto a través de Neuinfo y buscar en la colección de documentos.

Aunque WBC parece algo maravilloso, el software es algo bastante básico y aun está en fase beta. En Scientific Blogging lo instalaron en un portátil Dell de 2GHz, 2GB RAM y, aunque cargó, hizo que el ordenador se bloquease.

Lo que este tipo de software colaborativo podría albergar es una especia de proyecto científico similar a Zooniverse hecho por ciudadanos. El equipo de Zooniverse que comenzó la interface de Galaxy Zoo continúa ayudando a los científicos a mirar a la Luna, Marte, otras galaxias, tormentas solares, etc. También podría ser interesante ofrecer la oportunidad a la gente de mirar “hacia adentro” y permitir a los ciudadanos que ayuden a identifdicar y descubrir nuevas cosas a partir de los datos que vienen de campos fascinantes como la neuroinformática. De hecho, el interés de la participación podría incrementarse exponencialmente y superar los 300.000 voluntarios que utilizan Zooniverse, ya que siempre es más interesante descubrir algo sobre nosotros mismos que buscar un agujero negro en algún lugar remoto del universo.

Este artículo ha sido traducido parcialmente de Scientific Blogging y publicado bajo licencia CC by-sa

Una farmacia dentro de una célula

Medicamentos encapsulados en nanopartículas pueden ir directamente a las células del tumor e intentar eliminarlo.

Los ensayos clínicos que utilizan las propias células inmunitarias del paciente habían obtenido resultados prometedores. Sin embargo, este enfoque sólo funcionaba en pacientes que hubiesen recibido grandes dosis de medicamentos para ayudar a las células inmunitarias a multiplicarse rápidamente, y esos medicamentos tienen efectos secundarios muy severos.

Ahora un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado un método para ‘enviar’ los medicamentos necesarios al colocarlos en la periferia de las células que el propio cuerpo envía para combatir el tumor. De esta forma, los medicamentos sólo llegan a los objetivos deseados, reduciendo mucho el riesgo para el paciente.

Las bolsas (amarillas) están acopladas a las células T (azules). Fuente: MIT.

Las bolsas (amarillas) están acopladas a las células T (azules). Fuente: MIT.

El nuevo enfoque podría mejorar tremendamente la tasa de éxito de las terapias inmunitarias que tienen como objetivo muchos tipos de cáncer, aseguró Darrel Irvine, autora del artículo que describe la técnica utilizada, en el número del 15 de agosto de Nature Medicine. Leer más de esta entrada

De alces y hombres: Un estudio que ha durado 50 años revela un vínculo entre la artritis y la malnutrición infantil

Se ve como un símbolo de la vejez, pero los científicos han descubierto que la artritis no es sólo un problema humano tras 50 años de investigación que han revelado que los alces sufren una enfermedad idéntica. La investigación, publicada en Ecology Letters, también arroja nueva luz sobre la forma en la que la malnutrición temprana puede llevar a un problema tanto en alces como en humanos.

El estudio, que comenzó en 1958, se llevó a cabo en la Isla Royale, una zona salvaje del Parque Nacional de Lake Superior en Estados Unidos, que sólo tiene un depredador: el lobo, y una presa: el alce. La investigación ha sido llevada a cabo por tres generaciones de científicos que han estudiado los restos óseos de más de 4.000 alces, la mayoría de los cuales habían sido devorados por los lobos o muertos a causa de los duros inviernos.

Alces

Alces. Wikipedia.

“Para cuando el estudio llegó a la segunda década, ya tenía pruebas suficientes de la osteoartritis (OA) en la población de alces”, explicó el autor líder del proyecto, Rolf Peterson de Michigan Tech. “La OA es una enfermedad idéntica a la que se da en humanos. Se suele pensar que está causada por el paso del tiempo, pero las causas reales y complejas no han sido comprendidas todavía”.

En la población de Isla Royale, la OA es especialmente mortal porque no permite que los alces escapen de los lobos, lo que quiere decir que la OA tiene un vínculo muy fuerte con la tasa de supervivencia.

Durante el estudio, el equipo descubrió un aumento en la OA al aumentar la población de alces y una disminución  cuando la población bajó, lo que hace pensar que la OA está vinculada a la malnutrición en las épocas en que la comida escasea. El equipo encontró que los que sufrían la escasez de jóvenes tenían más posibilidades de desarrollar la enfermedad de adultos.

“Hemos visto cómo la malnutrición en etapas tempranas incrementa el riesgo de OA posteriormente, pero esto también se aplica a los humanos”, dijo Peterson.

“Estos hallazgos arrojan nuevas luces sobre la forma en la que los humanos desarrollaron inicialmente la enfermedad”, dijo el co-autor Clark Spencer Larsen, un antropólogo experto de la Universidad de Ohio. “El estudio de los restos humanos en contextos arqueológicos revela que la OA aumentó cuando las sociedades pasaron de cazar y alimentarse de frutas silvestres a una mayor dependencia de los cultivos”.

Estos cambios se documentaron en una población continental de nativos americanos de hace 1000 años. En este grupo, la artritis se incrementó en un 65% cuando la sociedad pasó de vivir de la caza a la agricultura y a cultivar maíz.

“Inicialmente se culpó a la fuerte carga de trabajo de los agricultores. Sin embargo, la nueva investigación muestra que, al igual que los alces en Isla Royale, las deficiencias nutricionales en etapas tempranas pueden haber sido la causa principal. La malnutrición era, sin duda, parte de la vida de muchas sociedades humanas prehistóricas y continua siendo una realidad para millones de personas en todo el mundo, por lo que este estudio es también relevante para la sociedad actual”.

“Este estudio nos da una visión única de las complejas causas de OA”, concluye Peterson. “El vínculo entre la malnutrición temprana y la artritis, tanto en personas como en alces, revela que la OA es más compleja que lo que se cree habitualmente y está vinculada con la psicología y la historia. Además el estudio resalta la importancia de la enfermedad en el presente y el pasado de los humanos”.

Este artículo ha sido traducido de Science Daily y publicado bajo licencia CC by-sa

¿Cortamos el cordón umbilical demasiado pronto?

El momento en que se corta el cordón umbilical tras un nacimiento debería ser retrasado unos pocos minutos más según proponen investigadores de la Universidad de South Florida.

Retrasar el corte del cordón umbilical un poco permite que más sangre se transfiera más sangre del cordón de la madre al niño y, al extender ese período crítico, muchos “regalos” fisiológicos serán enviados a través del primer transplante de células madre natura que ocurre durante el nacimiento.

El artículo de la USF ha sido recientemente publicado en la revista Journal of Cellular and Molecular Medicine.

“Varios estudios clínicos han mostrado que retrasar el corte del cordón umbilical no sólo permite que más sangre se transfiera si no que también ayudan a prevenir la anemia”, dijo el autor principal Paul Sanberg, director del centro. “La sangre del cordón también contiene muchas células madre valiosas, haciendo de esta transferencia un proceso que debería ser considerado como ‘el transplante de células madre original'”.

Durante el nacimiento, la placenta y el cordón umbilical comienzan a contraerse y a bombear sangre hacia el recién nacido. Una vez equilibrada la sangre, el flujo se para y la sangre deja de ir de la madre al niño. En la medicina occidental, un corte rápido -entre 30 segundos y un minuto- sigue siendo la práctica más común entre los ginecólogos y las matronas, quizá porque los beneficios de un retraso en el corte no han estado claros. Sin embargo, esperar más de un minuto o hasta que el cordón pare de palpitar, puede ser beneficioso, según los autores.

Recien nacido

Recien nacido. Wikipedia.

La forma de dar a luz también ha cambiado a lo largo del último siglo. Durante toda la historia  e incluso actualmente en zonas en las que las madres se ponen en cuclillas para dar a luz, la gravedad facilita una rápida transferencia de células madre. Hoy día el cordón se corta rápidamente por varias razones, entre ellas se incluyen la resucitación médica y la estabilización de los niños, la idea de que un retraso en el corte puede llevar a consecuencias adversas o incluso, más recientemente, para guardar el cordón umbilical.

Según el coautor del estudio Dong-Hyuk Park, la relación entre el momento en que se corta el cordón y la transferencia de las células madre se comprende al analizar las semanas iniciales de la gestación y el proceso de hematopoyesis, la formación de células sanguíneas que comienza a las 2 semanas de gestación. Sin embargo, una transferencia de células madre pluripotentes continua durante el embarazo e incluso momentos después del parto.

“Varios ensayos aleatorios y controlados, revisiones sistemáticas y meta-análisis han comparado los efectos de un corte rápido con un corte retrasado”, dijo el Dr. Park. “En niños prematuros, el retraso del corte del cordón unos 30 segundos redujo las incidencias de hemorragia intraventricular, la sepsis, la anemia y disminuyo la necesidad de transfusiones de sangre”.

Otro beneficio potencial de un corte retrasado es asegurarse de que el bebé puede recibir los factores de coagulación al completo.

Aun así, hay debate y desacuerdo entre el corte rápido y el corte retrasado. Los que están a favor del corte tardío, según los autores, citan el valor de que el niño reciba células sanguíneas umbilicales, que se sabe que son pluripotentes.

“Las propiedades de la sangre umbilical, incluyendo su capacidad de diferenciación, son muy conocidas”, añadió Sanberg.

Los investigadores concluyeron que muchos desórdenes comunes en recién nacidos relacionados con la no maduración de sistemas orgánicos podrían beneficiarse de un corte tardío. Estas podrían incluir: distrés respiratorio, anemia, sepsis, hemorragia intraventricular y leucomalacia periventricular. También se especula con otros problemas de salud, como enfermedades crónicas del pulmón o apneas prematuras.

“No hay consenso entre los científicos sobre el adecuado corte del cordón umbilical”, concluyó el coautor y ginecólogo Stephen Klasko, vice presidente senior de USF Health y decano del USF College of Medicine. “Lo más importante es evitar que se pierda valiosas células madre durante y justo después del parto”.

Los autores están de acuerdo en que se debería retrasar el corte en bebés prematuros y bebés a quienes no se les vaya a guardar el cordón, así como a bebés con limitado acceso a un sistema sanitario y cuya alimentación vaya a ser pobre.

Este artículo ha sido traducido de ScienceDaily y publicado bajo licencia CC by-sa

Identifican los mecanismos naturales de auto-reparación de la médula espinal

Investigadores de la Facultad de Medicina de Rehabilitación de la Universidad de Alberta han realizo un descubrimiento importante que podría dar pie a tratamientos efectivos para lesiones medulares. Karim Foruad y David Bennett han identificado uno de los mecanismos naturales de auto-reparación del cuerpo humano que se activan tras una lesión.

Según los investigadores, para comprender el descubrimiento, es necesario describir las neuronas de la médula espinal que controlan las contracciones musculares. Estas neuronas representan una parte bastante autónoma del sistema nervioso que controla muchas funciones básicas como caminar o controlar la vejiga. Un transmisor llamado serotonina introduce a estas neuronas en un estado de preparación. La serotonina se origina en el cerebro y baja por la médula espinal donde se liga a los receptores de serotonina de las neuronas. Este proceso convierte una neurona tranquila en una neurona lista para responder a las peticiones del cerebro.

Cuando alguien sufre una lesión de la médula espinal elimina casi todos los envíos de serotonina, así que hasta ahora se creía que los receptores de serotonina estaban inactivos. Pero los investigadores de la Universidad de Alberta encontraron que los receptores de serotonina se activan de forma espontánea tras una lesión de médula espinal, a pesar de la ausencia de serotonina. Su estudio muestra que esta actividad es un factor esencial en la recuperación de funciones como caminar. Fouad y Bennett dicen que este descubrimiento importante da una imagen importante sobre la forma en la que la médula espinal responde y cambia tras una lesión, lo que es esencial en el desarrollo de tratamientos útiles.

Pero los investigadores también dicen que hay un lado oscuro. Cuando los receptores de la serotonina siguen activos tras la lesión, estarán siempre encendidos. Fouad y Bennett dicen que esta actividad es la que contribuye a espasmos musculares, un problema común para personas con lesiones medulares graves. Dicen que el siguiente paso para ayudar a pacientes que no podrán recuperar el control  de las contracciones musculares es examinar cómo bloquear estos receptores de serotonina para evitar que los espasmos aparezcan, ya sea utilizando medicamentos existentes o creándolos nuevos.

Fouad y Bennett han publicado su investigación en la revista Nature Medicien el 30 de mayo de 2010.

Este artículo ha sido traducido de Science Daily y publicado bajo licencia CC by-sa