¿Competencia neuronal? Cómo dos áreas cerebrales pelean por el control de los recuerdos

Un estudio realizado por expertos de la Universidad del Ruhr, Bochum (Alemania) ha analizado cómo dos regiones cerebrales, el locus coeruleus y el área tegmental ventral, “compiten” por el control en la formación del contenido de la memoria.

La investigación, dirigida por Hardy Hagena y la profesora Denise Manahan-Vaughan, se centró en cómo estas dos áreas podrían alterar la actividad en el hipocampo, la región del cerebro crucial para el aprendizaje y la memoria, según los expertos.

“El equipo del Departamento de Neurofisiología demostró en ratas cómo el llamado locus coeruleus y el área tegmental ventral alteran permanentemente la actividad cerebral en la región del hipocampo, crucial para la formación de la memoria. Las dos áreas compiten entre sí por la influencia para determinar, por ejemplo, cómo se almacenan las experiencias emocionalmente cargadas y significativas”, divulgaron en un comunicado de la universidad.

Y ampliaron: “El Dr. Hardy Hagena y la profesora Denise Manahan-Vaughan realizaron el estudio utilizando optogenética. En el proceso, modificaron genéticamente ratas para que ciertas células nerviosas pudieran activarse o desactivarse con la luz”.

El estudio fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Según precisaron los especialistas en el comunicado, “los neurotransmisores como la dopamina y la noradrenalina juegan un papel decisivo en el procesamiento de la información. Pueden cambiar permanentemente la capacidad de las células nerviosas para comunicarse. Esto se conoce como plasticidad sináptica, que a su vez proporciona la base celular para la formación de la memoria. La potenciación a largo plazo aumenta la capacidad de las sinapsis relevantes para comunicarse, mientras que la depresión a largo plazo de la transmisión sináptica reduce la actividad de ciertas sinapsis en el hipocampo. Esto permite almacenar y actualizar experiencias”.

“El locus coeruleus y el área tegmental ventral liberan neurotransmisores en el hipocampo, donde tienen lugar los procesos de aprendizaje. Hasta ahora, no se comprendía del todo en qué medida estas regiones juegan un papel en la plasticidad sináptica y, en consecuencia, en los procesos de aprendizaje. Lo que se ha establecido es que el área tegmental ventral es importante para las reacciones de recompensa y aversión, mientras que el locus coeruleus es crucial para la percepción de estímulos nuevos y, por lo tanto, controla la atención”, escribieron en el documento.

Los autores registraron la actividad sináptica en el hipocampo de roedores. Los animales fueron modificados genéticamente para permitir que la actividad de ciertas células en el locus coeruleus y el área tegmental ventral fuera controlada mediante luz. La activación del área tegmental ventral produjo una potenciación a largo plazo en el hipocampo, mientras que la activación del locus coeruleus causó el efecto contrario.

“Cuando los investigadores inactivaron el área tegmental ventral en experimentos de comportamiento, se suprimió la potenciación a largo plazo en el hipocampo durante la exploración de un nuevo entorno. Por el contrario, cuando inactivaron el locus coeruleus, se inhibió la depresión a largo plazo durante la exploración de las características ambientales”, reflejaron.

Al tiempo que repasaron: “El hipocampo puede procesar diferentes aspectos de la información espacial a través de la potenciación a largo plazo y la depresión a largo plazo. Los investigadores han identificado ahora el proceso fisiológico que controla estos cambios en la plasticidad sináptica”.

El doctor Hardy Hagena se refirió a este trabajo y especificó: “Nos sorprendió que los efectos fueran tan específicos. El hecho de que el área tegmental ventral y el locus coeruleus induzcan estos dos tipos diferentes de plasticidad sináptica nos proporciona una idea de cómo la motivación y la atención influyen en las respuestas sinápticas en relación con su relevancia y el contenido de la memoria actual”.