Neurocientífics del MIT aconsegueixen implantar falsos records en ratolins

Neurocientíficsde l'Institut de Tecnologia de Massachusetts (MIT, en les seves sigles en anglès) de Boston (EUA) han aconseguit implantar falsos records en el cervell deratolins. També han trobat proves que molts dels rastres neurològics d'aquests records són idèntics en la seva naturalesa als delsrecords autèntics. La troballa, publicada aquesta setmana a la revistaScience, és un pas més cap a la comprensió de com sorgeixen lesmemòriesdefectuoses.

"Si es tracta d'una memòria falsa o verdadera, elmecanisme neuronal delcervellque subjau a la recuperació de la memòria és el mateix", explica Susumu Tonegawa, professor de Biologia i Neurociència de l'Institut Picower del MIT i autor principal de l'article.

La investigació proporciona una prova més que els records s'emmagatzemen a lesxarxes de neurones que formen empremtes en la memòria de cada experiència que tenim, un fenomen que el laboratori de Tonegawa va demostrar l'any passat.

Els neurocientífics han buscat durant molt temps la ubicació d'aquestes empremtes de la memòria, també anomenades 'engrames'. En estudis anteriors, Tonegawa i els seus col·legues de l'Institut Picower per a l'Aprenentatge i la Memòria van demostrar que podien identificar les cèl·lules que formen part d'un engrama d'una memòria específica i reactivar-la utilitzant una tecnologia anomenada optogenètica.

Els records episòdics són fruit d'associacions de diversos elements, els objectes, l'espai i el temps. Aquestes associacions són codificades per canvis químics i físics en les neurones, així com per modificacions en les connexions entre les neurones. El temps que resideixen aquests engrames en el cervell ha estat una qüestió plantejada durant llarg temps en la neurociència. "¿És la informació en diverses parts del cervell o hi ha una àrea particular del cervell on s'emmagatzema aquest tipus de memòria?" Això ha sigut una qüestió molt fonamental", subratlla Tonegawa.

Tècniques d'optogenètica

En la dècada de 1940, el neurocirurgià canadenc Wilder Penfield va suggerir que elsrecords episòdics estan ubicats en el lòbul temporal del cervell, ja que quan va estimular elèctricament les cèl·lules en elslòbuls temporals dels pacients que estaven a punt de sotmetre's a una cirurgia per tractar les convulsions epilèptiques, els malalts van informar que els records específics els van venir a la ment. Estudis posteriors delpacient amnèsic conegut com a HM van confirmar que el lòbul temporal, incloent la zona coneguda com ahipocamp, és fonamental per a la formació de records episòdics.

Recuperar records

No obstant, aquestes investigacions no proven que els engrames s'emmagatzemen realment a l'hipocamp, destaca Tonegawa. Els científics necessitaven demostrar que l'activació de grups específics de cèl·lules de l'hipocamp són suficients per produir i recuperar records, per a la qual cosa el laboratori de Tonegawa va utilitzar l'optogenètica, una nova tecnologia que permet activar o desacativar cèl·lules selectivament usant la llum.

"En comparació amb la majoria dels estudis que tracten el cervell com un quadro negre a l'intentar accedir-hi des de l'exterior, estem intentant estudiar el cervell de dins cap a fora --concreta l'investigador--. La tecnologia que hem desenvolupat per a aquest estudi ens permet disseccionar i fins i tot potencialment intervenir en el procés de la memòria mitjançant el control directe de les cèl·lules del cervell". Això és exactament el que han fet en aquest nou estudi: explorar si podrien utilitzar aquests engrames reactivats per plantar falsos records en els cervells dels ratolins.

El procediment

En primer lloc, van col·locar als ratolins en una cambra, A, sense cap tipus de descàrrega i, quan els rosegadors la van explorar, les seves cèl·lules de memòria es van marcar amb canalrodopsina. L'endemà, van posar els ratolins en una segona cambra molt diferent, B, i després d'un temps, se'ls va donar un xoc lleu al peu i en el mateix instant, els investigadors van usar la llum per activar les cèl·lules que codifiquen la memòria de la cambra A.

Al tercer dia, els ratolins van ser puestos de nou a la cambra A, on ara es van quedar paralitzats, malgrat que no havien estat mai sotmesos a un xoc allà. Va actuar un fals record: els ratolins temen la sala A per la memòria, perquè quan se'ls va donar una descàrrega a la cambra B, estaven revivint el record de quan van estar a la cambra A.

Notícies relacionades

El català és la llengua habitual del 29% dels joves catalans

La Moreneta surt de la basílica per celebrar el seu mil·lenari

D'altra banda, aquesta falsa memòria semblava competir amb una verdadera memòria de la cambra B, van trobar els investigadors. Aquests ratolins també es van quedar paralitzats quan se'ls va col·locar a la cambra B, però no tant com els ratolins que havien rebut un xoc a la cambra B sense tenir la cambra A en la memòria activa.

Després, els investigadors van mostrar que immediatament després de la retirada dels falsos records, els nivells d'activitat dels nervis també van ser elevats a l'amígdala, el centre de la por al cervell que rep informació de la memòria de l'hipocamp, igual que ho són quan els ratolins recorden un record genuí.