Nuevos Hallazgos Clarifican Cuales Son los Cambios Cerebrales Responsables de Crear Recuerdos Desagradables

Newswise — Los acontecimientos cotidianos se olvidan fácilmente, sin embargo las vivencias traumáticas que desencadenan miedo pueden quedar grabadas en el cerebro durante años. Desde esta semana, científicos de la Universidad de Nueva York y del Instituto Riken de Ciencia Cerebral en Japón han logrado que entendamos este fenómeno mucho mejor.

En el estudio que aparece en la última edición de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se identifican los mecanismos cerebrales encargados de convertir experiencias desagradables en recuerdos duraderos que son esenciales para sobrevivir. Han descubierto que el cerebro crea estos recuerdos cambiando la solidez con la que se conectan entre ellas las neuronas en la amígdala -la parte del cerebro implicada en la formación de los recuerdos emocionales.

La investigación parte de una hipótesis sostenida durante muchos años por la comunidad ciéntifica sobre como el cerebro crea recuerdos. En concreto, estos resultados muestran que esta hipótesis, llamada plasticidad Hebbiana, explica en parte la formación de recuerdos. Sin embargo se requiere también la participación de los otros elementos cerebrales para recordar nuevas vivencias emocionalmente importantes.

"La confluencia en el cerebro de las aferencias fuertes y débiles - como la visión de un perro mordiéndote en la pierna - es suficiente para inducir en el cerebro la asociación entre los dos estímulos, pero para completar y amplificar el recuerdo se necesitan otros mecanismos del caldo cerebral ", explica Joseph LeDoux, profesor en el Center for Neural Science de la Universidad de Nueva York (NYU) y el director del estudio.

El estudio, cuyos autores principales son Josh Johansen, que dirige el Laboratorio de Circuitos de Memoria en el Instituto RIKEN de Ciencias del Cerebro en Japón, y Lorenzo Díaz-Mataix, investigador posdoctoral en el Center for Neural Science de NYU, demuestra la validez de la influyente teoría que propuso el psicólogo Donald Hebb en 1949. La teoría de Hebb postula que las neuronas que están conectadas, cuando descargan impulsos eléctricos al mismo tiempo amplifican la potencia de sus conexiones, de modo que esta amplificación fundamenta la formación de los recuerdos.

Una enorme cantidad de estudios usando modelos cerebrales simples, han demostrado que este tipo de plasticidad Hebbiana puede de hecho aumentar la fuerza las conexiones entre neuronas. Sin embargo, la idea de que la plasticidad Hebbiana es necesaria para formar recuerdos en los complejos cerebros de los mamíferos no se había podido estudiar. Así que la pregunta seguía siendo: ¿la excitación eléctrica directa de las neuronas de la amígdala inducida por vivencias traumáticas desencadena la formación de recuerdos desagradables?

En el estudio publicado en PNAS, los autores silenciaron la actividad eléctrica durante el periodo en el que el animal experimenta el trauma en experimentos clásicos de condicionamiento a una amenaza. En estos experimentos, un sonido neutral se presenta conjuntamente con una descarga eléctrica leve para generar reacciones emocionales.

Han descubierto que el impedir la actividad eléctrica se traduce en dificultades para recordar el evento desagradable junto con la ausencia de fortalecimiento entre las conexiones neurales de la amígdala. Este hallazgo sustenta de forma directa la hipótesis de Hebb.

"Cincuenta años antes de Hebb, el neurocientífico Don Santiago Ramón y Cajal, simplemente observando el cerebro con microscopios muy rudimentarios, ya propuso la esencia de lo que luego se concería como hipótesis de Hebb ", explica Díaz-Mataix. "Desde esta semana, 100 años después, gracias al uso de tecnologías punteras, podemos afirmar que Don Santiago tenía razón."

No obstante, cuando eliminaron el trauma reemplazándolo por la excitación directa de las células de la amígdala mediante luz láser realizada conjuntamente con la presentación del estímulo auditivo neutro, no se produjo ningún aprendizaje. Sorprendentemente, el aprendizaje si se produce cuando los receptores de noradrenalina, una molécula cerebral que es importante para procesos de atención, se activan al mismo tiempo que el láser está encendido. Esto demuestra que mientras que los mecanismos Hebbianos son importantes, no son suficientes por sí mismos. Más bien, el concurso de pequeñas moléculas llamadas neuromoduladores parece ser necesario para la creación de recuerdos.

"Esto nos lleva un paso más cerca de comprender cómo las experiencias traumáticas son traducidas por el sistema nervioso en recuerdos desagradables", explica Johansen. "Estos procesos para activar el almacenamiento de recuerdos desagradables pueden constituir un mecanismo general por el cual el sistema nervioso forma memoria, posiblemente siendo usado también para formar otros tipos de recuerdos.”

"El entender cómo se forman los recuerdos desagradables tiene una relevancia especial para enfermedades como los trastornos de ansiedad o el estrés post-traumático, en las que se sabe que sustancias químicas como la noradrenalina contribuyen a la hiperactivación característica de estas dolencias y podrían ser la causa tras la impronta especialmente fuerte en los recuerdos de estos pacientes", añaden los doctores LeDoux y Díaz.

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