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Mediante el estudio de fragmentos cerebrales de ratas, un equipo de investigadores de la Universidad de Ginebra ha dado un paso más para entender cómo las personas recuerdan y aprenden.
A pesar de que es sabido desde hace años que el proceso de aprendizaje establece lazos entre las células cerebrales, los científicos han sido incapaces de entender la naturaleza precisa de este circuito.
Ahora, el grupo liderado por Dominique Müller, profesor del Departamento Universitario de Neurociencia, ha descubierto que nuestros cerebros mandan información a través de una red que se adapta a nuestras experiencias.
El cerebro construye nuevos caminos cuando lo precisa y elimina los menos utilizados en el proceso.
Esto podría ayudar a explicar por qué un estudiante hace bien un examen pero después olvida lo memorizado si no lo usa, la regla de 'úsalo o olvídalo'.
"El acto del aprendizaje, especialmente durante el desarrollo, presenta serias consecuencias en la forma en la que el cerebro se reorganiza físicamente", comenta Müller a swissinfo. "Esa organización ayuda a construir una red que permite funcionar al cerebro de manera óptima".
Construyendo puentes
Para poder comprender la naturaleza física de la memoria y del aprendizaje, Müller y su equipo invirtieron tres años en el análisis de fragmentos del tejido cerebral de ratas jóvenes.
Los cerebros humanos y los de las ratas se comportan de manera similar en el ámbito celular. Las neuronas de ambos se conectan entre ellas por medio de puentes microscópicos llamados sinapsis.
Un solo cerebro puede contar con 10.000 de estos puentes y los que se usan ayudan a determinar cómo se produce el aprendizaje, según aseguran los investigadores.
Para simular el mencionado proceso, los científicos estimularon las neuronas de las ratas mediante descargas eléctricas y sustancias químicas para producir cortos y poderosos golpes entre sinapsis que se forman en el cerebro cuando se aprende. Emplearon colores para monitorizar cómo las neuronas se asociaron entre ellas.
De forma sorpresiva se hallaron que las neuronas se comunicaban con las sinapsis de forma selectiva y no siguiendo una ruta fija. Las sinapsis que ayudaron a la neurona a transmitir información sobrevivieron. Aquellas que tuvieron poca actividad fueron ignoradas y reemplazadas.
Lo más llamativo de todo resultó que las neuronas crearon tantos nuevos puentes como necesitaban, frecuentemente junto a las sinapsis que ya eran productivas.
"La estimulación que hicimos es el equivalente a invertir dos segundos de aprendizaje", indica Müller. "Ésta incluso desencadenó la reorganización del circuito cerebral. Incluso un periodo muy corto puede ocasionar consecuencias dramáticas".
¿Qué supone?
Los cerebros más jóvenes tienden a ser capaces de reorganizarse y adaptarse más fácilmente que los más viejos. Los científicos califican esta capacidad como 'plasticidad cerebral'.
En el aspecto práctico, la prueba realizada en Ginebra establece un escenario para que los científicos puedan abordar el ámbito de las enfermedades mentales, como es el caso de la esquizofrenia.
"El estudio nos ofrece un resultado con el que poder trabajar", señala Anthony Holtmaat, un biólogo molecular y neuronal molecular de la universidad ginebrina. "Los autores han ayudado así a limitar los componentes físicos de la memoria".
Mientras los vacíos existen para entender exactamente cómo los estímulos externos -como el olor a tarta o el sonido de la voz de tu abuela- pueden grabar trayectorias neurológicas en la mente, el estudio acerca a los especialistas a comprender cómo funciona el cerebro.
Esta información puede ayudar a los doctores a mitigar deficiencias mentales causadas por la apoplejía, la esquizofrenia o el autismo.
"Es obviamente todavía algo que se produciría en el futuro", reconoce Müller. "La línea de investigación más importante es la de encontrar los mecanismos que pueden contribuir a establecer conexiones y anular las deficiencias".
swissinfo, Tim Neville
(Traducción: Iván Turmo)
Neurociencia
La Neurociencia estudia el sistema nervioso desde un punto de vista multidisciplinar.
Mediante el aporte de disciplinas diversas como la Biología, la Química, la Física, la Electrofisiología, la Informática, la Farmacología, la Genética, etc.
Todas estas aproximaciones, dentro de una nueva concepción de la mente humana, son necesarias para comprender el origen de las funciones nerviosas.
Sobre todo las más sofisticadas como el pensamiento, las emociones y los comportamientos.
A fines del siglo XX asistimos a una revolución en biología que no tiene precedentes en la historia. Los conocimientos sobre el cerebro avanzan a tal ritmo que cada día se percibe más su impacto social.
La posibilidad de estudiar la biología de la neurona en cultivo y comprender los mecanismos moleculares y genéticos que intervienen en la función neuronal ha permitido desarrollar nuevas estrategias terapéuticas.
El sistema nervioso se organiza en circuitos y sistemas que controlan funciones como la visión, respiración y el comportamiento.