Los científicos decodifican memoria conversaciones de las células cerebrales que forman

Mayo 11, 2016 Admin Salud 0 4
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El punto de inflexión en el reconocimiento en tiempo real la formación y el recuerdo de una memoria se abre la puerta a los objetivos, los estudios de la memoria y, finalmente, mejores terapias, dijo en profundidad Dr. Joe Tsien, neurocientífico y co-director de la Puzzles y Comportamiento del Discovery Institute MCG. Él es autor del estudio publicado el 16 de diciembre en la revista PLoS ONE correspondiente.

"Es un comienzo, un primer vistazo de una memoria", dijo el doctor Tsien. "Por primera vez nos da la posibilidad de observar el cerebro dinámico y decir qué tipo de memoria se forma, ¿cuáles son los componentes de la memoria y cómo se recupera la memoria a nivel de red." El descubrimiento podría ayudar a identificar en qué etapa es la formación de la memoria defectuosa y si los medicamentos están mejorando ella.




Para sus estudios, los científicos MCG combinan nuevas tecnologías y métodos de cálculo con el condicionamiento pavloviano centenaria.

En el centro de la memoria del cerebro, utilizaron 128 electrodos capaces de monitorizar un puñado de neuronas cada uno para grabar simultáneamente las conversaciones de 200 a 300 neuronas como los ratones aprendieron a asociar un cierto tono con un choque leve pie 20 segundos más tarde.

Un algoritmo de cálculo tradujo la charla neuronal en un patrón de actividad discernible y dinámico que proporciona a los científicos una pista o una imagen de lo que la memoria se parecía a medida que se formaba y recordó.

"Al escuchar a la actividad neuronal pudimos descifrar el modelo dinámico en tiempo real y el significado de esas conversaciones así que esto es realmente satisfactorio", dijo el doctor Tsien, la Georgia Research Alliance erudito eminente en Cognitiva y Sistemas de Neurobiología.

La pista ha cambiado un poco cada vez que se recordó - es probable que el estado de ánimo o la situación del roedor cambiado - pero sigue siendo reconocible como un recuerdo específico.

Los científicos entonces correlacionados con las acciones de recuperación de la memoria de los ratones, como la congelación al escuchar el tono o volver a la habitación donde ocurrió el choque del pie. Ellos encontraron rastros estrechamente correlacionadas con las puntuaciones de memoria: los ratones que tenían puntuaciones más bajas previsiblemente tenido una pista más débiles y los más fuertes con los rastros tenido mejor rendimiento de comportamiento, tales como la congelación en previsión de un choque. "A nivel de comportamiento que sólo es congelado, pero con esta técnica de decodificación de la memoria en tiempo real, le dirá exactamente lo que está pensando," dijo el doctor Tsien.

Como era de esperar, cuando los ratones fueron devueltos a la habitación donde una hora después del acondicionamiento tuvo lugar, que en repetidas ocasiones congelado, en promedio, surgido 1,4 segundos después de patrón de recuerdo en el cerebro. Cuando se coloca en un ambiente sin antecedentes de descarga en las patas, los ratones se congelarían después de escuchar el tono.

Uno de los hallazgos más sorprendentes es que la huella de la memoria del choque pie era el único recuerdo que surgió en su cerebro 20 segundos después de escuchar el tono: justo cuando el choque leve seguiría. "¿Crees que somos los únicos que saben leer la hora?" Dr. Tsien dijo de esta evidencia inesperada de memoria del tiempo.

Problemas con la memoria, la función cognitiva más fundamental, pueden ocurrir en cualquier nivel - aprendizaje, consolidación, almacenamiento o recuperación. La posibilidad de ver los recuerdos que se realizan en tiempo real, debe ayudar a identificar dónde hay problemas, lo que permite una investigación más específica y eventual tratamiento, dijo el doctor Tsien.

"Si usted no sabe los biomarcadores básicos como la glucosa en la sangre o los niveles de insulina, es difícil de evaluar y estudiar la diabetes. Sin saber lo que son huellas de la memoria, usted realmente no tiene los biomarcadores fisiológicos precisos para estudiar la memoria y evaluar de forma fiable la eficacia del tratamiento de trastornos de la memoria. Todos sabemos que el comportamiento a veces puede ser muy engañoso. "La capacidad de decir lo que la memoria se produce y lo bien que la memoria es también podrían dar forma dramática la desarrollo de máquinas que son controlados directamente por la mente, en lugar de los que tienen en sus manos como un intermediario, señaló.

Los estudios se realizaron en la región CA1 del hipocampo, un centro bien documentado para la formación de memorias asociativas. Se necesitan pruebas similares en otras áreas de la memoria, dijo el doctor Tsien.

Tecnología relacionada ya está avanzando la atención al paciente. Por ejemplo, los estudios de primates de conexiones esenciales de las neuronas motoras están avanzando el desarrollo de las artes y de mente controlada electrodos prótesis puede ayudar a identificar dónde se originaron las convulsiones. Pero tomará tiempo y mejora de la tecnología de grabación no invasiva antes de las pruebas de memoria del Dr. Tsien se pueden hacer en los seres humanos.

Dr. Guifen Chen, ex estudiante postdoctoral MCG, es el primer autor del artículo, y el Dr. Phillip L. Wang, MCG investigador, es co-autor. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y la Alianza de Investigación de Georgia.

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