Un equipo liderado por científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto cómo funcionan las neuronas durante la consolidación de la memoria, llevada a cabo en el hipocampo del cerebro.
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FUENTE | CSIC | |
Las neuronas superficiales y profundas de esta región operan de forma complementaria, como dos capas de procesamiento en paralelo. El trabajo, publicado en la revista Nature Neuroscience, podrá ayudar a entender mejor enfermedades como la epilepsia y el alzhéimer. El estudio, que ha contado con la colaboración de investigadores de la Fundación para la Investigación del Hospital de Parapléjicos de Toledo, la Universidad de Szeged (Hungría), la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Oxford (Reino Unido), también revela alguno de los mecanismos responsables de esta especialización funcional.
"Hemos descubierto que las neuronas principales del hipocampo, una de las estructuras cerebrales responsables de la formación de la memoria, son menos uniformes de lo que se creía, ya que adoptan una organización similar a la de la neocorteza, dividida en capas superficiales y profundas", explica la investigadora del CSIC Liset Menéndez de la Prida, que dirige el Laboratorio de Circuitos Neuronales del Instituto Cajal.
El hipocampo es una de las principales regiones del cerebro, directamente relacionada con el funcionamiento de la memoria y las emociones. Forma parte del sistema límbico, un conjunto de estructuras cerebrales que gestionan respuestas fisiológicas primitivas. Abarca desde el hipotálamo hasta la amígdala y su estructura curva recuerda a la silueta de un caballito de mar (género Hippocampus), de ahí su nombre.
TRAZAS DE MEMORIA
Desde un punto de vista funcional, el trabajo plantea nuevas preguntas sobre cómo se estructuran las trazas de memoria, es decir, esas huellas que dejan los estímulos en el sistema nervioso, y cómo se almacenan esos recuerdos. "Todavía no sabemos si las neuronas superficiales y profundas proyectan o reciben información de regiones cerebrales diferentes. Hay algunas pistas, pero aún necesitamos más investigación", precisa Manuel Valero, investigador del CSIC en el Instituto Cajal.
Por otro lado, este descubrimiento refuerza la idea de que el cerebro habría evolucionado desde las formas de corteza más primitivas, como el palium medial homólogo al hipocampo en los reptiles, a la neocorteza, más desarrollada, en los mamíferos. "Desde un punto de vista evolutivo, este descubrimiento refuerza la idea de que el desarrollo del cerebro puede haber seguido un programa filogenético específico. En ese sentido, con su estructura superficial y profunda, el hipocampo nos deja pistas evolutivas sobre la organización de la neocorteza", destaca Elena Cid, científica del CSIC del mismo instituto.
Según los investigadores, esta nueva visión de la organización del hipocampo podría llegar a explicar algunas formas de resistencia a los fármacos en la epilepsia del lóbulo temporal, un tipo de epilepsia que afecta al hipocampo. "También necesitamos entender el papel de estas dos capas hipocampales en enfermedades neurológicas que afectan al hipocampo, como la epilepsia y el alzhéimer. Jamás habíamos pensado en esta posibilidad para entender la complejidad estructural y funcional de estas patologías. Las nuevas vías de estudio que se abren son fascinantes", indica Juan Aguilar, del Hospital de Parapléjicos de Toledo.
"Hemos descubierto que las neuronas principales del hipocampo, una de las estructuras cerebrales responsables de la formación de la memoria, son menos uniformes de lo que se creía, ya que adoptan una organización similar a la de la neocorteza, dividida en capas superficiales y profundas", explica la investigadora del CSIC Liset Menéndez de la Prida, que dirige el Laboratorio de Circuitos Neuronales del Instituto Cajal.
El hipocampo es una de las principales regiones del cerebro, directamente relacionada con el funcionamiento de la memoria y las emociones. Forma parte del sistema límbico, un conjunto de estructuras cerebrales que gestionan respuestas fisiológicas primitivas. Abarca desde el hipotálamo hasta la amígdala y su estructura curva recuerda a la silueta de un caballito de mar (género Hippocampus), de ahí su nombre.
TRAZAS DE MEMORIA
Desde un punto de vista funcional, el trabajo plantea nuevas preguntas sobre cómo se estructuran las trazas de memoria, es decir, esas huellas que dejan los estímulos en el sistema nervioso, y cómo se almacenan esos recuerdos. "Todavía no sabemos si las neuronas superficiales y profundas proyectan o reciben información de regiones cerebrales diferentes. Hay algunas pistas, pero aún necesitamos más investigación", precisa Manuel Valero, investigador del CSIC en el Instituto Cajal.
Por otro lado, este descubrimiento refuerza la idea de que el cerebro habría evolucionado desde las formas de corteza más primitivas, como el palium medial homólogo al hipocampo en los reptiles, a la neocorteza, más desarrollada, en los mamíferos. "Desde un punto de vista evolutivo, este descubrimiento refuerza la idea de que el desarrollo del cerebro puede haber seguido un programa filogenético específico. En ese sentido, con su estructura superficial y profunda, el hipocampo nos deja pistas evolutivas sobre la organización de la neocorteza", destaca Elena Cid, científica del CSIC del mismo instituto.
Según los investigadores, esta nueva visión de la organización del hipocampo podría llegar a explicar algunas formas de resistencia a los fármacos en la epilepsia del lóbulo temporal, un tipo de epilepsia que afecta al hipocampo. "También necesitamos entender el papel de estas dos capas hipocampales en enfermedades neurológicas que afectan al hipocampo, como la epilepsia y el alzhéimer. Jamás habíamos pensado en esta posibilidad para entender la complejidad estructural y funcional de estas patologías. Las nuevas vías de estudio que se abren son fascinantes", indica Juan Aguilar, del Hospital de Parapléjicos de Toledo.
Manuel Valero, Elena Cid, Robert G Averkin, Juan Aguilar, Alberto Sanchez-Aguilera, Tim J. Viney, Daniel Gomez-Dominguez, Elisa Bellistri y Liset Menéndez de la Prida. Determinants of different deep/superficial CA1 pyramidal cell dynamics during sharp-wave-ripples. Nature Neuroscience. DOI: 10.1038/nn.4074
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