viernes, 17 de junio de 2011

Un neurochip que restaura y mejora la memoria.



Un grupo de científicos encabezado por Theodore Berger, de la Universidad del Sur de California, ha desarrollado un sistema por el cual los recuerdos están o dejan de estar, literalmente, accionando un interruptor. Se trata de un dispositivo electrónico que duplica las señales neuronales relacionadas con la memoria y que el equipo ha conseguido que reproduzca la función cerebral implicada en el comportamiento aprendido a largo plazo, incluso cuando las ratas han sido drogadas para que olviden. Gráficamente: interruptor ON, las ratas recuerdan; interruptor OFF, las ratas olvidan. Los resultados aparecen publicados en el Journal of Neural Engineering.

Como los lectores de este blog saben sobradamente, el hipocampo es esa zona del cerebro relacionada fundamentalmente con el aprendizaje, esto es, con la transformación de los recuerdos a corto plazo por otros a largo plazo. En concreto son dos sub-regiones del hipocampo, CA3 y CA1, las que interactúan para crear los recuerdos a largo plazo.

Los investigadores trabajaron con el hipocampo de ratas. En el experimento, los científicos hacían que las ratas aprendiesen una tarea, presionando una palanca en vez de otra para recibir una recompensa. Las ratas tenían sondas implantadas en el hipocampo midiendo la actividad eléctrica entre CA3 y CA1.

Posteriormente, los experimentadores bloquearon las interacciones neuronales normales entre las dos áreas del hipocampo usando fármacos. Las ratas que habían sido entrenadas previamente ya no mostraban el comportamiento aprendido a largo plazo. Todavía recordaban sin embargo que tenían que presionar una palanca si querían agua, pero sólo recordaban entre 5 y 10 segundos si habían presionado ya una u otra palanca.

Los investigadores desarrollaron un dispositivo electrónico, un neurochip, el equivalente a un sistema del hipocampo artificial que duplicaba los patrones de interacción entre CA3 y CA1. La capacidad para la memoria a largo plazo volvía a las ratas bloqueadas farmacológicamente cuando el equipo activaba el dispositivo.

Además, los investigadores también comprobaron que si el neurochip y sus electrodos asociados se implantan en animales con un hipocampo con un funcionamiento normal, el dispositivo puede realmente reforzar el recuerdo que se está generando en el cerebro y mejorar la capacidad de memoria de las ratas normales.

No podemos dejar de mencionar en este punto al pionero en los chips cerebrales, el malagueño José Manuel Rodríguez Delgado.

El siguiente paso será experimentar con primates, con la idea de reproducir los resultados con el objetivo último de desarrollar neurochips que podrían ayudar a las víctimas de la enfermedad de Alzheimer, de los infartos cerebrales o heridos en general a recuperar esta función crítica.

Imagen:

Neuronas piramidales de la subregión CA3 del hipocampo de una rata (Mark West).

Referencia:

Berger, T., Hampson, R., Song, D., Goonawardena, A., Marmarelis, V., & Deadwyler, S. (2011). A cortical neural prosthesis for restoring and enhancing memory Journal of Neural Engineering, 8 (4) DOI: 10.1088/1741-2560/8/4/046017