Registran los cambios en los contactos entre neuronas del cerebro durante el proceso de aprendizaje

Es conocido desde hace bastantes años que el cerebro está formado por un enorme número de células especializadas, denominadas neuronas. De acuerdo con estudios cuantitativos de la organización celular del cerebro, se calcula que el cerebro humano tiene unos cien mil millones de estas neuronas. Incluso, el cerebro de un mamífero tan pequeño como el ratón contiene unos cuantos de millones de células nerviosas. Esta extraordinaria complejidad aumenta sobremanera si se consideran los contactos que las neuronas establecen entre sí. De hecho, los contactos -cuyo nombre técnico es el de sinapsis- entre neuronas son también muy numerosos, aceptándose en término medio que cada neurona tiene entre mil y cien mil contactos sinápticos con otras neuronas de su vecindad: un inmenso conglomerado de componentes celulares y de contactos sinápticos funcionando al unísono durante una de las tareas más características de nuestros cerebros, esto es, en las fases sucesivas que ocurren en el aprendizaje de alguna tarea motora o cognitiva.

Algo parecido es el estudio que ha realizado el grupo de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla, dirigido por el profesor José María Delgado: registrar los pequeñísimos cambios en la actividad eléctrica que se generan en estos contactos sinápticos durante una prueba de aprendizaje. La  prueba es muy simple y consiste en aprender a cerrar los párpados al oír un sonido que avisa de la llegada a los ojos de un soplo de aire. De momento, los investigadores de la UPO han limitado su estudio a nueve de los tipos más importantes de sinapsis que existen en el hipocampo del ratón. Conviene recordar que el hipocampo es una parte del cerebro relacionada particularmente con los procesos de aprendizaje y memoria. Aunque podría parecer que nueve tipos de sinapsis son muy pocas para los millones que existen en la corteza cerebral del ratón, hay que tener en cuenta que, dadas las dificultades técnicas, la mayoría de estos estudios se han realizado hasta el momento en una única sinapsis o en otras preparaciones experimentales que estudian el cerebro tiempo después de que el aprendizaje haya tenido lugar. Aún con estas limitaciones, los resultados obtenidos han permitido a los autores del estudio la descripción de un patrón de activación de los circuitos del hipocampo que permite caracterizar este tipo de aprendizaje.

De acuerdo con los autores del estudio, el desarrollo de técnicas de nanotecnología y la mejora de los sistemas electrónicos de registro y de almacenamiento de datos irán haciendo posible el aumento del número de contactos sinápticos que puedan ser estudiados en paralelo con el aprendizaje de una tarea.

El presente estudio acaba de ser publicado online en la prestigiosa revista Cerebral Cortex y está pendiente de aparecer en su versión impresa.

http://cercor.oxfordjournals.org/content/early/2014/03/19/cercor.bhu054.full.pdf+html

A. Gruart, R. Sánchez-Campusano, A. Fernández-Guizán, and J.M. Delgado-García (2014). Differential and timed contributions of identified hippocampal synapses to associative learning in mice. Cerebral Cortex. DOI: 10.1093/cercor/bhu054

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