Los científicos revierten las emociones asociadas con los recuerdos en ratones

Los investigadores del Instituto Médico Howard Hughes en Chevy Chase, MD, y el Instituto de Tecnología de Massachusetts afirman que pueden revertir las asociaciones emocionales de recuerdos específicos mediante el uso de la luz para controlar la actividad de las neuronas. Publican sus hallazgos en la revista Naturaleza.
Los ratones en el estudio fueron sometidos a una experiencia gratificante (socializar con un ratón del sexo opuesto), o una experiencia desagradable (una descarga eléctrica leve).

Los investigadores explican que los recuerdos están hechos de muchos elementos diferentes, que están alojados en diferentes regiones del cerebro. El contexto de un recuerdo, la información sobre dónde y cuándo tuvo lugar el evento, se almacena en el hipocampo. Sin embargo, las emociones relacionadas con esa memoria se almacenan en la amígdala.

Investigaciones anteriores han sugerido que las asociaciones emocionales de la memoria pueden alterarse, que es la forma en que los psicoterapeutas pueden ayudar a los pacientes con depresión o trastorno de estrés postraumático. Sin embargo, el mecanismo neuronal detrás de esta manipulación ha sido desconocido hasta ahora.

El año pasado, los investigadores detrás del nuevo estudio reportaron cierto éxito en la implantación de recuerdos falsos en ratones.

Para el nuevo estudio, idearon una técnica para etiquetar neuronas que codifican una memoria específica, o "engrama". Lo hicieron etiquetando las células del hipocampo que participan en la formación de la memoria con una proteína sensible a la luz llamada channelrhodopsin. Esta proteína permitió a los investigadores activar las células mediante un láser, lo que provocó que los sujetos de los ratones recordaran la memoria codificada por las células marcadas.

Reactivar recuerdos estimulando células gyrus dentadas con luz

Los ratones en el estudio fueron sometidos a una experiencia gratificante (socializar con un ratón del sexo opuesto), o una experiencia desagradable (una descarga eléctrica leve). Luego, los investigadores etiquetaron las células de memoria en la región del giro dentado del hipocampo.

Después de un período de 2 días, los ratones se colocaron en un área grande y los investigadores tomaron notas sobre la mitad de la arena que los ratones prefirieron naturalmente.

Los investigadores luego estimularon las células del giro dentado marcadas en los ratones que experimentaron la descarga eléctrica cada vez que entraron en su lado preferido de la arena. Los investigadores dicen que sabían que la reactivación de la memoria del miedo había funcionado porque estos ratones pronto comenzaron a evitar esa área.

De manera similar, para los ratones que recibieron la experiencia gratificante, los investigadores activaron las células del giro dentado marcadas cada vez que los ratones entraban al lado menos preferido de la arena. Debido a que estos ratones pasarían más tiempo en esa área, los investigadores creían que los ratones estaban recordando el recuerdo agradable.

Revertir las asociaciones emocionales de la memoria

Después de otro intervalo de 2 días, los investigadores intentaron revertir las respuestas emocionales en los ratones.

Los ratones que originalmente recibieron el acondicionamiento de miedo tuvieron su memoria de la descarga eléctrica reactivada durante 12 minutos mientras pasaban tiempo con ratones del sexo opuesto. Los ratones que inicialmente recibieron el acondicionamiento de la recompensa tuvieron su memoria de recompensa activada mientras recibían descargas eléctricas leves.

Una vez más, los ratones fueron puestos en la arena de dos zonas. Ahora, los investigadores observaron que los ratones que originalmente habían sido acondicionados con la memoria del miedo comenzaron a pasar más tiempo en el área donde su memoria de miedo había sido reactivada. A partir de esto, los investigadores dedujeron que la asociación de recompensa había reemplazado la memoria del miedo.

La misma reversión también fue exhibida por ratones que habían sido originalmente condicionados con la memoria de recompensa.

Todos estos experimentos fueron replicados, pero esta vez las células de memoria en la región de procesamiento emocional del cerebro, la amígdala basolateral, fueron marcadas. Sin embargo, los investigadores descubrieron que no podían inducir el mismo tipo de cambio en estos ratones mediante la reactivación de las células de amígdala marcadas. El comportamiento de los ratones se mantuvo consistente con su condicionamiento original.

Los investigadores dicen que estos hallazgos demuestran que las asociaciones emocionales, o "valencias", están codificadas en circuitos neuronales que conectan la circunvolución dentada con la amígdala. Una experiencia de miedo fortalece las conexiones entre la memoria almacenada en el hipocampo y las células de la amígdala que codifican el miedo.

Sin embargo, los investigadores sugieren que esta conexión se puede debilitar si se forman nuevas conexiones que codifican asociaciones positivas entre el hipocampo y la amígdala.

El estudio concluye que mientras que las células del hipocampo son emocionalmente neutrales, las células de la amígdala son activas en la codificación de las asociaciones emocionales de una memoria.

A continuación, el equipo investigará cómo diferenciar entre las células de la amígdala que codifican el miedo y las que codifican la recompensa, y examinará si la reactivación de los recuerdos agradables puede disminuir la depresión.

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