Dispositivo electrónico para amplificar los recuerdos de largo plazo

Unos ingenieros biomédicos han desarrollado un modo de activar y desactivar recuerdos, mediante un interruptor. Lo han probado ya en ratas, con éxito.

Usando un sistema electrónico que duplica las señales neurales asociadas a la memoria, esos científicos han conseguido reproducir en las ratas la función cerebral que les permite poner en práctica una conducta aprendida, incluso cuando a las ratas se les había administrado un fármaco que bloqueaba buena parte de su memoria.

"Accione el interruptor para conectar, y las ratas recordarán. Acciónelo de nuevo para desconectar, y las ratas olvidarán". Así describe de modo sucinto y claro el sistema, Theodore Berger, de la Universidad del Sur de California.

El equipo de Berger, que incluye a especialistas de la citada universidad y de la de Wake Forest, ha realizado su investigación a partir de avances recientes en el conocimiento del hipocampo, una importante región cerebral implicada en el aprendizaje.

En el experimento, se hizo que las ratas aprendieran a realizar una tarea consistente en presionar una palanca específica, ignorando la otra, para recibir una recompensa. El equipo de investigación registró los cambios en la actividad cerebral de las ratas entre las dos principales divisiones internas del hipocampo, conocidas como las subregiones CA3 y CA1. Ya se sabía, de investigaciones previas, que durante el proceso de aprendizaje, el hipocampo convierte los recuerdos de corto plazo en recuerdos de largo plazo.

Aprovechándose de que las regiones CA3 y CA1 interactúan para crear recuerdos a largo plazo, los investigadores bloquearon las interacciones neurales normales entre las dos áreas usando agentes farmacológicos. Entonces, las ratas previamente entrenadas ya no mostraron la conducta aprendida de largo plazo.

Esquema del experimento. (Foto: USC Viterbi School of Engineering)
Las ratas seguían mostrando que todavía sabían, en general, presionar las palancas para obtener agua, y que si no obtenían lo que querían con una, debían probar con la otra. Sin embargo, sólo podían recordar si habían presionado la izquierda o la derecha durante un periodo muy corto de tiempo, de 5 a 10 segundos.

Los científicos fueron más allá y desarrollaron un sistema hipocámpico artificial que podía duplicar el patrón de interacción entre las regiones  CA3 y CA1.

La capacidad de memoria a largo plazo regresaba a las ratas que la tenían bloqueada farmacológicamente cuando los investigadores activaban el dispositivo electrónico programado para duplicar la función de codificación de la memoria.

Además, todo apunta a que si se implanta un dispositivo protésico con sus correspondientes electrodos en un animal con un hipocampo funcional normal, el dispositivo podría fortalecer recuerdos más de lo normal, y mejorar la capacidad de memorización del animal, en este caso ratas con su capacidad de recordar no entorpecida por fármacos.

Esta investigación muestra por primera vez que, disponiendo de suficiente información sobre la codificación neural de los recuerdos, una prótesis neural capaz de identificar y manipular en tiempo real el proceso de codificación puede restaurar e incluso mejorar los procesos cognitivos mnemotécnicos.

El próximo paso que el equipo de Berger planea dar es intentar obtener en monos los resultados logrados en las ratas. La meta final es crear prótesis que puedan ayudar a recuperar funciones cerebrales básicas a las personas aquejadas por la enfermedad de Alzheimer, un derrame cerebral o una lesión cerebral.