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Logran almacenar información en tejido cerebral in vitro

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Logran almacenar información en tejido cerebral in vitro

Área: Neurología — Lunes, 4 de Enero de 2010
Consiguen almacenar patrones específicos de actividad neurológica en tejidos cerebrales in vitro.
Foto
Localización del hipocampo en el cerebro humano. Fuente: Macalester College.
A veces la ciencia se acerca a la ciencia ficción, pero lo hace a una velocidad tan lenta que no nos damos cuenta. La posibilidad de que un tejido cerebral siga en funcionamiento in vitro y con la capacidad de almacenar recuerdos parece de ciencia ficción o, al menos, así lo parecía.
Ahora, Ben W. Strowbridge y Phillip Larimer, ambos de Case Western Reserve University School of Medicine, han conseguido ser los primeros en almacenar patrones específicos de actividad neurológica en tejidos cerebrales in vitro.
Los neurocientíficos clasifican la memoria en tres tipos: memoria declarativa (que almacena los hechos o recuerda eventos específicos), memoria procedural (que es la que nos permite tocar el piano o montar en bicicleta) y memoria de trabajo (un tipo de memoria a corto plazo que nos permite, por ejemplo, memorizar el número de teléfono que vamos a marcar). Strowbridge y Larimer estaban interesados en identificar los circuitos neuronales específicos responsables de la memoria de trabajo.
En particular pretendían estudiar un tipo especial de neuronas presentes en el hipocampo denominadas células musgosas, y que frecuentemente están dañadas en humanos con epilepsia. La motivación era que algunas personas con epilepsia sufren déficit de memoria, por lo que se plantearon si había una conexión a nivel fundamental entre las células musgosas y el circuito de la memoria.
Así que se pusieron manos a la obra y aislaron tejidos cerebrales de ratón. Además, lograron descubrir una manera de recrear la memoria de trabajo in vitro.
La ventaja de las células musgosas, a diferencia de otras neuronas, es que pueden mantener su actividad habitual aunque estén dispuestas en pequeñas láminas de tejido. Esta actividad eléctrica espontánea de estas neuronas fue crítica a la hora de descubrir los restos de memoria en esa región cerebral.
Cuando estimularon con unos electrodos las láminas de hipocampo comprobaron que la actividad espontánea en las células musgosas lograba “recordar” qué electrodos habían sido activados. Esta memoria duraba unos 10 segundos, que es más o menos lo que dura un recuerdo típico en la memoria de trabajo en las personas. No es una casualidad que este efecto de memoria se haya dado en el hipocampo, que es la región cerebral asociada a los recuerdos a corto plazo en humanos.
Strowbridge afirma que es la primera vez que alguien ha logrado almacenar información en la actividad espontánea de tejidos de mamífero.
Estos investigadores midieron la frecuencia de “inputs” sinápticos en las células musgosas para determinar cómo se retiene la memoria en el hipocampo. Al igual que en nuestros propios recuerdos, la memoria que estos investigadores lograron recrear en láminas de tejido in vitro se almacenaba en muchas neuronas a la vez. La memoria no se daba pues en las células aisladas, sino en una población de células.
Larimer y Strowbridge encontraron además que el efecto memoria ocurría gracias a un raro tipo de célula denominada células granulares semilunares que, por cierto, fueron descritas en 1893 por Ramón y Cajal y que han estado en las oscuridad académica durante más de un siglo hasta que fueron redescubiertas por el grupo de Strowbridge en 2007. Las células granulares semilunares son el tercer tipo de células cerebrales que este grupo ha descubierto.
Las células granulares semilunares tienen un forma de actividad inusual persistente en el tiempo que les permite mantener la memoria y conectar a las células musgosas. Este resultado fue la clave central del artículo publicado.
Estos investigadores están ahora estudiando cuánta información pueden almacenar en el hipocampo. Les llevó cuatro años ser capaces, de manera reproducible, de almacenar 2 bits de información durante 10 segundos. Creen que sus hallazgos deberían progresan más rápidamente ahora que saben lo que están buscando y han encontrado el circuito cerebral que realmente mantiene la memoria a corto plazo.
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Thalia