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Aislamiento del nervio renovado para crear el aprendizaje a largo plazo

Un nuevo estudio publicado en febrero de 2020, en la neurología de la naturaleza del gorrón, muestra que ocurre el aprendizaje a corto plazo rápidamente, pero para que se convierta en una memoria a largo plazo, las neuronas deben formar más myelin, un material graso que aísla.

Las memorias son difíciles. Mientras que se desvanecen algunos de por vida pasados, otros rápidamente. El mecanismo detrás de la creación de la memoria es todavía desconocido, pero los detalles están saliendo a luz poco a poco, algún muy asombrosamente. Uno es el descubrimiento que el myelin es la base de la creación del aprendizaje a largo plazo.

Si se persigue esto, podría permitir que las nuevas terapias sean desarrolladas para tratar las condiciones distressing causadas por memorias indeseadas e intrusas, tales como trastorno por estrés postraumático (PTSD). La razón de tales memorias persistentes es la impresión fuerte creada por estas acciones neurológicas en el tejido cerebral.

El estudio actual encontró que, en ratones, una situación que amenazaba indujo una reacción temerosa, que llegó a ser rápidamente docta. Sin embargo, esto fue asociada simultáneamente a cambios más de gran envergadura del cerebro. Encontramos que una experiencia de miedo-aprendizaje única, abreviada puede causar cambios a largo plazo en el myelination y cambios neurofisiológicos asociados dentro del cerebro que se puede descubrir incluso un mes más adelante.”

Myelin

El Myelin es una sustancia grasa lisa blanca que forra muchas de las fibras de nervio (axones) en la carrocería. El Myelin es formado por las neuronas especializadas llamadas los oligodendrocytes, de que enwrap las fibras de nervio que originan de ciertas células nerviosas. Esto relanzó el embalaje de formas que una cubierta gruesa compuso de la proteína así como de la grasa.

El Oligodendrocyte forma vainas de myelin que aíslan alrededor de los axones de la neurona en el sistema nervioso central. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock
Formas del Oligodendrocyte que aíslan vainas de myelin alrededor de los axones de la neurona en el sistema nervioso central. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock

Se sabe para ser un aislador pero formas una vaina interrumpida sobre la fibra. Los sitios pelados se llaman los nodos de Ranvier y permiten que los impulsos de nervio viajen en una serie de saltos del nodo al nodo, bastante que contínuo a lo largo del largo de la fibra. Esto aumenta la velocidad del viaje del impulso.

Esta función es crucial a las redes de información mejor-usadas en el cerebro, adonde viaja un mayor parte de los impulsos del cerebro hacia adelante y atrás. En estas áreas, algunos axones de alta velocidad estiran 3 pies o más, a pesar de ser muchas veces más finos que un único cabo del pelo. Estos caminos largos dan a cerebro la capacidad de responder inmediatamente al mando más ligero de mover un u otro grupo del músculo para realizar una acción.

En las condiciones musculares progresivas llamadas esclerosis múltiple, el sello es daño del myelin y baja del mando de músculo. Sin embargo, los cambios experimentados por el myelin en el cerebro sano se entienden poco.

Un descubrimiento importante ha sido que el myelin está formado dentro del cerebro cuando se forman las memorias a largo plazo, y especialmente cuando el individuo está aprendiendo un movimiento muscular complejo tal como patinar sobre ruedas, así como cuando está ocurriendo un aprendizaje espacio-asociado (si un ratón en un laberinto está aprendiendo la manera de nuevo a su situación anterior. Esto que encontraba ha sido una adición crucial al hecho ya sabido de que las nuevas conexiones neuronales están hechas cuando está ocurriendo el aprendizaje del largo plazo.

El estudio

Los experimentadores utilizaron los ratones, mantenidos una cámara de condicionamiento con un alcance de señales de entrada ambientales mientras que una pequeña descarga eléctrica eléctrica fue dada al pie de cada ratón. Los investigadores encontraron que los ratones aprendieron rápidamente temer el ambiente específico asociado a la descarga eléctrica anterior. Después de apenas una exposición el ratón congeló cuando fue puesto detrás en ese ambiente, incluso cuando no se dio ninguna descarga eléctrica. Los científicos piensan que ésta es una expresión del miedo que recuerdan en asociación con ese ambiente.

Estos ratones ahora fueron reemplazados por otros que genético habían sido modificadas de modo que no pudieran producir myelin. Estos ratones también aprendieron temer el ambiente específico con una experiencia de aprendizaje basada en miedo. Congelaron cuando estaban expuesta a esa señal de entrada en la cámara incluso cuando no hay descarga eléctrica experimentada. Sin embargo, sus memorias se desvanecieron de distancia rápidamente. Es decir sin la formación del myelin, las memorias miedo-basadas no consolidan y no llegan a ser permanentes. Estos ratones también fueron encontrados para tener cambios duraderos a la actividad de los nervios en la corteza prefrontal.

El actual estudio agrega a las pruebas existentes que la formación del myelin es esencial para fortalecer y mantener estas nuevas conexiones de modo que la memoria llegue a ser persistente. Es decir el myelin no sólo ayuda a la forma y ejecuta los movimientos físicos pero en los efectivoses de memorias duraderas.

¿Cómo el myelin actúa para hacer esto? Puede ser que su capacidad de aumentar velocidad de la señal y la eficiencia de la conducción a lo largo de las ayudas de los axones para cambiar las señales importantes del nervio de la manera viajen a lo largo de las redes mayores del nervio.

El investigador Simon que comenta la cubeta, “este estudio es un avance importante en nuestra comprensión de cómo el cerebro se remodela en respuesta a una experiencia de aprendizaje. Una propiedad cardinal del myelin es su estabilidad, que únicamente las posiciones él para soportar aguantando, incluso de siempre, memorias en seres humanos, ratones, y otros animales.”

Implicaciones

Encontrar el papel exacto desempeñado por esta substancia en el aprendizaje ayudará a destapar la manera que se realiza el aprendizaje, cómo se forman las memorias, y cómo los desordenes del humor y de ansiedad se pueden tratar y determinar usando estos descubrimientos.

Por ejemplo, un estudio anterior encontró que, capitalizando en la investigación anterior de Jonah Chan que también está implicado en el estudio actual, el fumarato del clemastine de la droga del antihistamínico que podría ser útil en el tratamiento de la esclerosis múltiple podría ser utilizado para establecer memoria miedo-inducida condicionada de duración en ratones.

Cuando los veteranos con PTSD experimentaron MRI de sus cerebros, la región hippocampal del cerebro parecía tener un contenido más altamente que medio del myelin. Esto es interesante porque la consolidación de la memoria para transformarlos de corto a la memoria a largo plazo ocurre en esta área.

¿La pregunta es, podría el myelination ser parte de la razón, por lo menos, de la función anormal de la memoria en PTSD? Dice Mazen Kheirbek, “plasticidad del Myelin podría ser beneficioso para el aprendizaje experto tal como jugar un piano o recordar situaciones, pero también perjudicial si lleva a las reacciones persistentes, overgeneralized del miedo a las situaciones diarias.”

Chan resume, “ahora estamos viendo que el proceso de la generación y del myelination del oligodendrocyte puede ser muy dinámico en el cerebro adulto normal. Es una forma de la plasticidad que responde a la experiencia y que causa cambios duraderos. Esto es un concepto muy reciente que estamos en los primeros días de la exploración.”

Journal reference:

Pan, S., Mayoral, S.R., Choi, H.S. et al. Preservation of a remote fear memory requires new myelin formation. Nat Neurosci (2020). https://doi.org/10.1038/s41593-019-0582-1

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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