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La antimemoria: el primo neurológico de la antimateria

Posted by on Abr 6, 2016 | 0 comments

La antimemoria: el primo neurológico de la antimateria

Uno de los descubrimientos más interesantes de la física del siglo pasado fue la existencia de la antimateria, material que existe a “imagen espejo” de las partículas subatómicas de materia, tales como electrones, protones y quarks, pero con la carga opuesta. Con la antimateria se profundizó en nuestra comprensión de nuestro universo y las leyes de la física, y ahora se está proponiendo la misma idea para explicar algo igual de misterioso: la memoria.

Cuando se crean y recuperan los recuerdos, conexiones eléctricas nuevas y más fuertes se crean entre las neuronas en el cerebro. La memoria está representada por esta nueva asociación entre las neuronas. Sin embargo, una nueva teoría, respaldada por la investigación animal y modelos matemáticos, sugiere que, al mismo tiempo que se crea una memoria, se genera también una “antimemoria”, es decir, se hacen conexiones entre las neuronas que proporcionan el patrón opuesto exacto de la actividad eléctrica a los que forman la memoria original. Los científicos creen que esto ayuda a mantener el equilibrio de la actividad eléctrica en el cerebro.

El crecimiento de las conexiones más fuertes entre las neuronas, conocidas como un aumento de la excitación, es parte del proceso normal de aprendizaje. La exitacion que sentimos emocionalmente, es una buena cosa. Sin embargo, demasiada excitación emocional, puede causar problemas.

De hecho, los niveles de actividad eléctrica en el cerebro están fina y delicadamente equilibrados. Cualquier excitación excesiva en el cerebro altera este equilibrio. Se cree que el desequilibrio eléctrico es la base de algunos de los problemas cognitivos asociados con enfermedades psiquiátricas y psicológicas tales como el autismo y la esquizofrenia.

Al tratar de comprender los efectos de este desequilibrio, los científicos llegaron a la conclusión de que debe haber un segundo proceso en el aprendizaje que actúa para reequilibrar la excitación causada por la nueva memoria y mantener todo el sistema bajo control. La teoría es que, al igual que tenemos materia y antimateria, debe haber una antimemoria para cada recuerdo. Este reflejo preciso de la excitación de la nueva memoria con su antimemoria inhibidor impide una tormenta fuera de control de la actividad cerebral, asegurando que el sistema se mantiene en equilibrio. Mientras que la memoria está todavía presente, la actividad que la causó ha desaparecido. En este sentido, las antimemorias trabajan para silenciar la memoria original sin borrarla.

¿Cómo actua la antimemoria?

La evidencia para la luchar contra los recuerdos hasta el momento sólo proviene de un trabajo experimental en ratas y ratones y pruebas de modelado. Estos experimentos requieren la grabación directa desde el interior del cerebro mediante electrodos, y dado que poner sondas de metal en el cerebro humano normalmente está mal visto, los científicos aún no han sido capaces de apoyar directamente la presencia de anticuerpos antirecuerdos en los seres humanos. En un artículo recientemente publicado en la revista Neuron, un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford y la University College de Londres han llegado con un ingenioso método a determinar si la memoria humana funciona en líneas similares a las de nuestros primos animales.

Se pidió a los sujetos de prueba aprender una tarea que ha creado una nueva memoria. Cuando los investigadores utilizaron la exploración del cerebro con resonancia magnética funcional para examinar el cerebro unas pocas horas después del aprendizaje, no encontraron ningún rastro de la memoria, ya que se había calmado por la antimemoria. Luego aplicaron un flujo débil de la electricidad en el área del cerebro donde se había formado la memoria (utilizando una técnica segura llamada estimulación anódica transcraneal de corriente directa). Esto les permitió reducir la actividad cerebral inhibitoria en esta área, interrumpir la antimemoria inhibitoria, revelando así la memoria oculta.

antimemory

Este diagrama muestra cuatro formas de colores que serán emparejadas entre sí por el participante de la prueba durante una tarea de memoria. Los dos pares de formas se aprenden, con la memoria representada por las conexiones naranja entre ellas. Después de haber aprendido esta vinculación, la excitación en el cerebro causado por el aprendizaje y la creación de la memoria es compensada por una antimemory inhibitoria, representado por las nuevas líneas grises.

Los cuadros de color amarillo a continuación representan la tasa de disparo de las neuronas durante este proceso de aprendizaje. En primer lugar, antes de emparejamiento, que sólo responden a la plaza roja. Después de aprender el emparejamiento de los cuadrados rojos y verdes, las neuronas se disparan a cualquier estímulo. A medida que la antimemoria esta asociación se silencia y las neuronas se activan sólo en respuesta al estímulo de color rojo. Finalmente, después de alterar temporalmente la antimemria, la asociación subyacente es evidente, una vez más, con la activación de las neuronas a cualquier estímulo.

Así que parece que en los seres humanos, así como en los animales, la antimemoria contra los recuerdos es crítica para evitar una potencialmente peligrosa acumulación de excitación eléctrica en el cerebro, lo que podría conducir a epilepsia y convulsiones. Se cree que las antimemorias también pueden desempeñar un papel importante en la detención de los recuerdos de la activación espontánea entre ellos, lo que llevaría a procesos de pensamiento confusos y gravemente desordenados.

Al igual que la teoría matemática de la antimateria y su posterior descubrimiento en la naturaleza y su creación en un laboratorio era muy importante para la física del siglo XX, parece que la investigación de estas antimemorias enigmáticas será potencialmente revolucionaria para nuestra comprensión del cerebro y un foco importante para el próximo siglo.

 

Fuente: www.theconversation.com

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