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Un nuevo estudio dirigido por científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés), en La Jolla, California, Estados Unidos, arroja luz sobre cómo el cerebro almacena recuerdos. La investigación, publicada recientemente en la revista eLife, demuestra que la misma región cerebral puede motivar un comportamiento aprendido y suprimir ese mismo comportamiento.
"Nos comportamos de la manera que lo hacemos en una situación específica porque hemos aprendido una asociación -un recuerdo-- relacionando una señal ambiental a un comportamiento", explica el profesor de Neurociencia Molecular y Celular en TSRI Nobuyoshi Suto, codirector del estudio con el profesor de TSRI Friedbert Weiss y Bruce Hope, un investigador del Instituto Nacional de Abuso de Drogas de los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses. "Este estudio proporciona evidencia causal de que una región del cerebro puede almacenar diferentes recuerdos", añade.
Los científicos saben que los recuerdos se almacenan en áreas específicas del cerebro, pero ha habido algún debate sobre si una única región del cerebro puede almacenar diferentes recuerdos que controlan el comportamiento opuesto. Por ejemplo, ¿puede la misma región almacenar los significados de los semáforos rojo y verde; recuerdos que hacen que un conductor detenga un automóvil en una luz roja y luego apriete el pedal del acelerador cuando la luz se pone verde?
La investigación de Suto se centró específicamente en los circuitos cerebrales que controlan la motivación. En el nuevo estudio, él y sus colegas se dispusieron a examinar cómo las ratas aprenden a presionar palancas para obtener agua con azúcar y dónde almacenan esos recuerdos motivacionales.
Los investigadores primero entrenaron a las ratas a presionar una palanca para obtener agua de azúcar y luego a reconocer dos luces de colores: una señalando la disponibilidad de la recompensa de azúcar y la otra indicando la omisión de esta recompensa. Como consecuencia, los animales aprendieron a cambiar su comportamiento en respuesta a estas señales: la señalización de disponibilidad de azúcar promovía la presión de la palanca, mientras que las señales que indican la omisión de la recompensa suprimían este comportamiento de búsqueda de premio.
IDENTIFICAN EL PAPEL DE CONJUNTOS NEURONALES
Sobre la base de estudios de electrofisiología anteriores, Suto y sus colegas especularon que los recuerdos asociados con estas dos lecciones se almacenaron en una región del cerebro llamada corteza infralímbica. "Hemos visto evidencia correlacional, en la que vemos actividad cerebral junto a un comportamiento, y conectamos los puntos para afirmar que debe ser esta actividad cerebral la que causa este comportamiento", apunta Suto.
"Pero esta evidencia correlacional por sí sola no puede establecer la causalidad, es decir, prueba de que la actividad cerebral específica está directamente controlando el comportamiento específico", añade. Así que los científicos llevaron su experimento un paso más allá: usando un enfoque de farmacogenética, desactivaron selectivamente grupos específicos de células cerebrales, llamado conjuntos neuronales, que reaccionan a señales seleccionadas indicando la disponibilidad de recompensa o la omisión de recompensa.
Los experimentos demostraron que distintos conjuntos neuronales en la misma región controlaban directamente la promoción de la búsqueda de recompensas o la supresión de ese comportamiento. Sin esas neuronas encendidas, las ratas ya no realizaban el comportamiento motivado por los recuerdos en esos conjuntos, de forma que los científicos parecieron probar la causalidad.
Suto cree que la investigación también podría ser relevante para estudiar qué neuronas se activan para motivar y prevenir la recaída en el consumo de drogas, por lo que le gustaría mirar con qué otras regiones en el cerebro se están comunicando estas neuronas de la corteza infralímbica y determinar las sustancias químicas del cerebro que median la promoción o la supresión de la búsqueda de recompensa.
jpe
