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Recuerdos "perdidos" recuperados en ratones con Alzheimer temprano
Es posible que algún día sea posible restaurar recuerdos para las personas con Alzheimer temprano, según un nuevo estudio publicado en Naturaleza, en el que los investigadores revelan cómo lo hicieron en ratones con síntomas tempranos de la enfermedad.
Las células del hipocampo vinculadas a recuerdos temerosos (verde) se activaron en ratones con Alzheimer utilizando optogenética, lo que condujo a la recuperación de recuerdos perdidos.
Crédito de la imagen: Dheeraj Roy
Uno de los primeros síntomas de la enfermedad de Alzheimer es la pérdida de memoria, que empeora gradualmente a medida que la enfermedad progresa.
Pero el autor principal Susumu Tonegawa, del Departamento de Cerebro y Ciencias Cognitivas del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), y sus colegas sugieren que las personas con Alzheimer temprano todavía tienen la capacidad de formar nuevos recuerdos, simplemente tienen dificultades para recuperarlos.
Los investigadores pensaron que este podría ser el caso después de los resultados de un estudio que realizaron el año pasado, en el que descubrieron que los ratones con amnesia retrógrada (pérdida de memoria causada por estrés o trauma) tenían la capacidad de formar nuevos recuerdos, a pesar de tener problemas de memoria. .
En ese estudio, Tonegawa y sus colegas descubrieron que podían recuperar los recuerdos "perdidos" de estos ratones utilizando una técnica conocida como optogenética, que implica el uso de la luz para activar y controlar células cerebrales específicas o neuronas.
Esto hizo que los investigadores pensaran: ¿se podría usar la misma técnica para recuperar recuerdos que se han perdido como resultado del Alzheimer temprano? Esto es lo que se propusieron investigar con sus últimas investigaciones.
Recuperando recuerdos perdidos usando optogenética
Para llegar a sus conclusiones, el equipo manipuló genéticamente dos cepas de ratones para que desarrollaran grupos de proteínas beta amiloides, conocidas como placas, en el cerebro, lo que desencadenó la pérdida de memoria; Se cree que el mismo proceso causa pérdida de memoria en humanos con Alzheimer.
Para probar su pérdida de memoria, los investigadores colocaron los ratones en una cámara junto a ratones sanos y normales, donde todos recibieron una descarga eléctrica en el pie. Cuando se volvieron a colocar en la cámara unas horas más tarde, todos los ratones mostraron miedo.
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Sin embargo, cuando se volvieron a colocar en la cámara unos días después, los ratones normales mostraron temor, sugiriendo que recordaban la descarga eléctrica, mientras que los ratones con Alzheimer parecían no tener memoria del choque en el pie.
"La memoria a corto plazo parece ser normal, del orden de las horas. Pero para la memoria a largo plazo, estos primeros ratones con Alzheimer parecen estar alterados", dice el autor principal del estudio Dheeraj Roy, también del Departamento de Biología y Departamento de Cerebro. y Ciencias Cognitivas en MIT.
Sin embargo, mediante el uso de la optogenética, los investigadores demostraron que estos ratones todavía tenían recuerdos del shock en el pie.
El equipo diseñó los ratones con Alzheimer para producir una proteína sensible a la luz llamada channelrhodopsin en las neuronas del hipocampo, la clave de la región cerebral para la memoria a corto plazo, que están vinculadas a experiencias temerosas.
Los investigadores colocaron los ratones de nuevo en la cámara y activaron las neuronas modificadas al iluminarlas. Descubrieron que los ratones mostraban miedo de inmediato.
"Activar directamente las células que creemos que retienen la memoria les permite recuperarlas", dice Roy. "Esto sugiere que, de hecho, es un problema de acceso a la información, no que no puedan aprender o almacenar esta memoria".
Sin embargo, cuando los ratones de la enfermedad de Alzheimer fueron colocados de nuevo en la cámara al día siguiente, no mostraron miedo, lo que sugiere que sus recuerdos del choque en el pie se habían perdido una vez más.
Recuperación de memoria a más largo plazo lograda
Para la siguiente parte del estudio, los investigadores se propusieron ver si podían usar la optogenética para reactivar los recuerdos perdidos por más tiempo.
Durante 3 horas, iluminaron repetidamente las células dentro de la corteza entorrinal de los ratones con Alzheimer, células que estaban conectadas a las células del hipocampo asociadas con la memoria temerosa. Esta conexión cerebral es importante para el almacenamiento de memoria a largo plazo.
Una semana más tarde, los investigadores colocaron los ratones de nuevo en la cámara. Descubrieron que los ratones mostraban miedo una vez más, sugiriendo que recordaban el choque en el pie, incluso en ausencia de optogenética.
Además, el equipo descubrió que las células cerebrales asociadas con la memoria temerosa tenían espinas dendríticas más largas, que son protuberancias de las dendritas que permiten a las neuronas comunicarse con los demás.
Este aumento en la longitud de la espina dendrítica sugiere que la estimulación optogenética repetida había potenciado las conexiones entre el hipocampo y la corteza entorrinal; en la enfermedad de Alzheimer, estas conexiones generalmente se desglosan.
Al comentar sobre los hallazgos, Rudolph Tanzi, profesor de neurología en la Facultad de Medicina de Harvard en Boston, MA, quien no participó en la investigación, dice:
"Este es un estudio notable que proporciona la primera prueba de que el déficit de memoria más antiguo en la enfermedad de Alzheimer implica la recuperación de información consolidada. Como resultado, las implicaciones para el tratamiento del déficit de memoria La enfermedad de Alzheimer basada en el fortalecimiento de las sinapsis son extremadamente emocionantes".
Se requiere una técnica de recuperación de memoria más precisa para uso humano
El equipo señala, sin embargo, que la estimulación optogenética no funcionó si la sección de células dentro de la corteza entorrinal que fue tratada era demasiado grande, lo que sugiere que el uso de una técnica de recuperación de memoria en humanos tendría que ser muy específico.
Los investigadores dicen que si bien la optogenética es precisa, es demasiado invasiva para el uso en humanos en la actualidad, y los métodos actuales disponibles para el uso humano, como la estimulación cerebral profunda, se concentran demasiado en el cerebro.
Pero Tonegawa dice que hay esperanza de un método más preciso para recuperar recuerdos entre los pacientes con Alzheimer temprano.
"Es posible que en el futuro se desarrolle alguna tecnología para activar o inactivar las células en el interior del cerebro, como el hipocampo o la corteza entorrinal, con más precisión", dice. "La investigación básica como se realizó en este estudio proporciona información sobre las poblaciones de células a las que se dirigirán, lo que es fundamental para los tratamientos y las tecnologías futuras".
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