- Los investigadores investigaron los mecanismos neuronales detrás del deterioro cognitivo en ratas.
- Su investigación sugirió que algunas personas mayores pueden ser resistentes al deterioro cognitivo, a pesar de experimentar efectos relacionados con la edad a nivel neuronal.
- Los investigadores concluyeron que una mayor investigación sobre estos mecanismos compensatorios podría ayudar a desarrollar tratamientos para el deterioro cognitivo relacionado con la edad.
La investigación sugiere que el hipocampo, un área del cerebro responsable de la memoria, realiza dos procesos complementarios: separación de patrones y finalización de patrones.
La finalización del patrón podría describirse como la capacidad de recordar la visita a un lugar cuando regresa allí un mes después, incluso si algunos detalles han cambiado.Por otro lado, la separación de patrones es recordar qué conversaciones sucedieron durante cada visita y no confundirlas entre sí.
A medida que los humanos y los roedores envejecen, sus habilidades de separación de patrones
Un estudio directo del efecto de la red CA3 en la memoria podría ayudar a los investigadores a desarrollar tratamientos para mejorar los problemas de memoria relacionados con la edad.Más recientemente, los investigadores estudiaron cómo esta red CA3 influía en las capacidades de memoria de ratas jóvenes y viejas.
Los investigadores encontraron que algunas ratas ancianas podían desempeñarse de manera similar a las ratas jóvenes en tareas de memoria, a pesar de que sus cerebros mostraban deficiencias en la separación de patrones.
El estudio fue publicado en
Estudios en ratas
Para el estudio, los investigadores obtuvieron cuatro ratas jóvenes (de entre 3 y 6 meses de edad) y 14 ratas mayores (de entre 22 y 26 meses). Para comenzar, las ratas se sometieron a pruebas de comportamiento en un laberinto de agua.
Luego se sometieron a una cirugía de implante de hiperimpulsor para que los investigadores pudieran monitorear el borde lateral de su región cerebral CA3.
A partir de entonces, fueron entrenados durante ocho días para ubicar una plataforma de escape sumergida en un tanque de laberinto de agua.Cada sexta vez en el laberinto se consideró una "prueba de prueba" y no incluyó plataforma de escape durante los primeros 30 segundos.
Los investigadores utilizaron las puntuaciones de proximidad de búsqueda promedio de las ratas durante estos ensayos de prueba para calcular un índice de aprendizaje.Los ratones con una puntuación superior a 240 se clasificaron como "con problemas de memoria envejecidos", mientras que aquellos con un índice de aprendizaje de menos de 240 fueron "sin problemas de memoria envejecidos".
Luego, los investigadores analizaron más a fondo las habilidades cognitivas de las ratas durante las sesiones de alimentación, el entrenamiento en pista circular y otras pruebas de laberinto de agua.
Como era de esperar, encontraron que las ratas viejas con deterioro de la memoria se desempeñaban peor en varias tareas que las ratas más jóvenes y que esto se correspondía con hiperactividad en ciertas partes del área CA3 del hipocampo.
Sin embargo, también encontraron que algunas de las ratas ancianas sin problemas de memoria se comportaban de manera similar a las ratas jóvenes, a pesar de que mostraban signosde los mismos cambios en sus regiones CA3.
Mecanismos subyacentes
Para explicar los hallazgos, los investigadores notaron que en condiciones neurológicas como el Alzheimer y el Parkinson, hay poco déficit conductual hasta que se cruza un umbral.
Dijeron que esto puede explicar por qué algunas ratas más viejas se desempeñaron de manera similar a las ratas más jóvenes, dado que sus puntajes de laberinto ocurrieron en un continuo entre los puntajes de las ratas más jóvenes y los de las más viejas con mayor deterioro.
Cuando se le preguntó acerca de los mecanismos subyacentes, Heekyung Lee, del Laboratorio Knierim de la Universidad John Hopkins y autor principal del estudio, dijo a Medical News Today que las neuronas inhibidoras pueden desempeñar un papel.
“La cantidad de neuronas inhibitorias disminuye con la edad en el hipocampo. El trabajo anterior […] ha demostrado que mientras las neuronas inhibidoras en múltiples subregiones del hipocampo disminuyen tanto en ratas envejecidas con memoria no dañada (AU) como con memoria dañada (AI), las neuronas inhibidoras específicamente en el hilio de la subregión del giro dentado disminuyen en AI, pero no ratas AU”,Lee explicó.
“Es digno de mención que existen conexiones complejas de retroalimentación y retroalimentación entre la circunvolución dentada y el CA3 proximal, dos subregiones que admiten los cálculos de separación de patrones. El equilibrio de excitación e inhibición juega un papel esencial en la dinámica de la red”, agregó.
"Un posible mecanismo de compensación en ratas [ancianas] [con memoria intacta] puede ser que la preservación de las neuronas inhibidoras exclusivamente en la región del hilio [del cerebro] puede ser suficiente para superar el desequilibrio de excitación-inhibición relacionado con la edad para favorecer la separación de patrones".
— Heekyung Lee, autor del estudio
Dr.Tara Swart Bieber, neurocientífica y profesora de MIT Sloan School of Management, le dijo a MNT que la neuroplasticidad también podría desempeñar un papel.
“Es probable que la neuroplasticidad, la capacidad de volver a conectar nuestros cerebros a lo largo de la vida, sea el mecanismo que sustenta esta compensación. Aunque más difícil en la vejez, es posible hacer nuevas conexiones que pueden pasar por alto las vías que se han debilitado. […] Además, las personas pueden recuperarse por completo después de un accidente cerebrovascular o una cirugía cerebral”, dijo.
Los siguientes pasos
Los investigadores concluyeron que se justifica una mayor investigación para comprender los mecanismos compensatorios en ratas ancianas sin problemas de memoria para comprender cómo previenen el deterioro cognitivo relacionado con la edad.
Cuando se le preguntó acerca de las futuras direcciones de investigación, Lee dijo que determinar diferentes subtipos de neuronas sería clave para las terapias dirigidas.
"La investigación futura para comprender por qué las neuronas inhibitorias son vulnerables al envejecimiento puede ayudar a descubrir estrategias terapéuticas para aumentar la inhibición en el hipocampo para ayudar a mejorar los problemas de memoria relacionados con la edad".
— Heekyung Lee, autor del estudio
“Además, existen diferentes subtipos de neuronas inhibidoras, y comprender la especificidad funcional de cada subtipo puede permitir una intervención dirigida”, agregó.
Dr.Bieber también dijo que la investigación sobre los hábitos de estilo de vida que pueden ayudar a las personas mayores a manejar la edad de manera más eficiente también podría mejorar la comprensión de estos mecanismos compensatorios.
Cuando se le preguntó de manera más general sobre la prevención del deterioro de la memoria relacionado con la edad, el Dr.bieber dijo:
“Asumir nuevos aprendizajes a lo largo de su vida, es decir, atención lo suficientemente intensa como para cambiar su cerebro, por ejemplo, aprender un nuevo idioma, deporte, instrumento musical, etc. es lo mejor que puede hacer por su cerebro en la edad adulta”.
