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Cuando Rick Huganir, Ph.D., era un adolescente, se propuso comprender mejor los cambios físicos y emocionales de la adolescencia. “Me preguntaba qué me estaba pasando y me di cuenta de que mi cerebro estaba cambiando”, dice Huganir, director del Departamento de Neurociencia de Johns Hopkins.
Eso llevó a un proyecto de alto nivel sobre síntesis de proteínas y memoria en peces de colores, así como a una fascinación de por vida por cómo aprendemos y recordamos cosas.
“Los recuerdos son quienes somos”, dice Huganir. "Pero crear recuerdos también es un proceso biológico". Este proceso plantea muchas preguntas. ¿Cómo afecta el proceso a nuestro cerebro? ¿Cómo las experiencias y el aprendizaje cambian las conexiones en nuestro cerebro y crean recuerdos?
Esos son solo algunos de los temas que están estudiando Huganir y sus colegas. Su trabajo puede conducir a nuevos tratamientos para el síndrome de estrés postraumático, así como a formas de mejorar la memoria en personas con demencia y otros problemas cognitivos.
Memoria: todo se trata de conexiones
Cuando aprendemos algo, incluso tan simple como el nombre de alguien, formamos conexiones entre las neuronas del cerebro. Estas sinapsis crear nuevos circuitos entre las células nerviosas, esencialmente reasignando el cerebro. La gran cantidad de conexiones posibles le da al cerebro una flexibilidad insondable: cada una de las 100 mil millones de células nerviosas del cerebro puede tener 10,000 conexiones con otras células nerviosas.
Esas sinapsis se vuelven más fuertes o más débiles según la frecuencia con la que estemos expuestos a un evento. Cuanto más estemos expuestos a una actividad (como un golfista que practica un swing miles de veces), más fuertes serán las conexiones. Sin embargo, cuanto menor sea la exposición, más débil será la conexión, razón por la cual es tan difícil recordar cosas como los nombres de las personas después de la primera presentación.
"Lo que hemos estado tratando de averiguar es cómo ocurre esto y cómo se fortalecen las sinapsis a nivel molecular". Dice Huganir.
Nuevos descubrimientos en la memoria
Muchas de las preguntas de investigación relacionadas con la memoria pueden tener respuestas en interacciones complejas entre ciertas sustancias químicas del cerebro, en particular el glutamato, y los receptores neuronales, que desempeñan un papel crucial en la señalización entre las células cerebrales. Huganir y su equipo descubrieron que cuando los ratones están expuestos a eventos traumáticos, el nivel de receptores neuronales para el glutamato aumenta en las sinapsis de la amígdala, el centro del miedo del cerebro, y codifica el miedo asociado con la memoria. Sin embargo, eliminar esos receptores reduce la fuerza de estas conexiones, esencialmente borrando el componente de miedo del trauma pero dejando la memoria.
Ahora Huganir y su laboratorio están desarrollando medicamentos que se dirigen a esos receptores. La esperanza es que la inactivación de los receptores podría ayudar a las personas con síndrome de estrés postraumático al reducir el miedo asociado con un recuerdo traumático, mientras que fortalecerlos podría mejorar el aprendizaje, especialmente en personas con disfunción cognitiva o enfermedad de Alzheimer.
#TomorrowsDiscoveries: uso de datos para diagnosticar enfermedades cerebrales | Michael I. Miller, Ph.D.
El investigador de Johns Hopkins, Michael Miller, explica cómo podemos utilizar los datos para crear mejores herramientas de diagnóstico para trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer.Definiciones
Demencia (di-men-sha): Pérdida de la función cerebral que puede deberse a una variedad de trastornos que afectan al cerebro. Los síntomas incluyen olvido, pensamiento y juicio deficientes, cambios de personalidad, agitación y pérdida del control emocional. La enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Huntington y el flujo sanguíneo inadecuado al cerebro pueden causar demencia. La mayoría de los tipos de demencia son irreversibles.
Trastorno de estrés postraumático (PTSD): Un trastorno en el que su respuesta de "lucha o huida", o estrés, permanece activada, incluso cuando no tiene nada de lo que huir o luchar. El trastorno generalmente se desarrolla después de un trauma físico o emocional, como un atraco, abuso físico o un desastre natural. Los síntomas incluyen pesadillas, insomnio, arrebatos de ira, entumecimiento emocional y tensión física y emocional.