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Explican misterios del cerebro utilizando neuronas virtuales

Explican misterios del cerebro utilizando neuronas virtuales

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    Explican misterios del cerebro utilizando neuronas virtuales

    La simulacion teorica permitio inferir la funcion de nuevas neuronas en el hipocampo.

    El hipocampo es una estructura de varios cientos de miles de neuronas y alrededor de un centimetro cubico de volumen ubicado en el lobulo temporal del cerebro que gobierna la formacion de nuevos recuerdos.

    Incluso durante la vida adulta se generan alli diariamente nuevas neuronas, en un proceso denominado neurogenesis. Es sabido que estas nuevas celulas se integran a los circuitos neuronales existentes, pero los cientificos aun discuten acerca de cual es exactamente su rol. ¿Es la neurogenesis un vestigio evolutivo sin relevancia funcional o tiene un rol especifico en las funciones del hipocampo?

    Dos investigadores argentinos acaban de formular una hipotesis que podria responder esta pregunta: de acuerdo con un trabajo aceptado para su publicacion en la revista Cognition , una de las mas prestigiosas de la especialidad, la neurogenesis produciria un importante aumento de la capacidad del hipocampo para recuperar recuerdos recientes y, en menor grado, decreceria la recuperacion de los remotos. Es decir, aumentaria la capacidad para generar nueva informacion y el olvido de la informacion antigua.

    Para llegar a esa conclusion, Pablo Argibay, director del Instituto de Ciencias Basicas y Medicina Experimental del Hospital Italiano, y la bioingeniera Victoria Weisz, del mismo centro de investigacion, desarrollaron un modelo matematico que simula la estructura y las funciones de esa region del cerebro.

    "Las ciencias cognitivas son una interseccion de la computacion, la matematica y la psicologia experimental", explica Argibay. Nosotros tratamos de trabajar como los fisicos; es decir, desarrollamos un modelo teorico para luego hacer la comprobacion empirica. Y empezamos por el hipocampo porque es muy simple, tiene tres estaciones de neuronas. Es muy facil hacer una red neuronal que lo remede.?

    Los investigadores tambien eligieron esa region del cerebro porque es blanco de las primeras manifestaciones de la enfermedad de Alzheimer, porque es una estructura que se conserva a lo largo de la evolucion (lo tienen las aves, los mamiferos, los reptiles...), y en el ser humano tiene gran importancia en la vida cotidiana.

    Segun subrayan Argibay y Weisz, durante mucho tiempo se reconocio que el hipocampo participa en procesos cognitivos tales como el aprendizaje y la memoria. Tambien se sugirio que la neurogenesis aumenta la plasticidad cerebral. Sin embargo, los datos que reune la literatura cientifica son insuficientes para determinar la conexion que existe entre nuevas neuronas, plasticidad sinaptica y memoria.

    "El rol del hipocampo en la formacion de recuerdos fue extensamente discutido " afirma Argibay. Sin embargo, la verdadera relevancia de la neurogenesis adulta y su potencial clinico siguen siendo poco claros.

    Para dilucidarlo, los investigadores se concentraron en un momento especifico de la vida adulta de un individuo en que el sujeto tiene una gran cantidad de neuronas maduras y un numero menor de otras nuevas que se estan incorporando al circuito.

    Y se valieron de un modelo matematico para ver como varia la capacidad de recuperacion de recuerdos de la red con la incorporacion de nuevas neuronas. ?Hicimos una red neuronal muy parecida al hipocampo, como si fuera una computadora, y dijimos: «Vamos a ver que hace», cuenta Argibay.

    "La prueba de que funciono bien es que pudo almacenar y recuperar recuerdos a partir de estimulos clave", agrega Weisz, egresada de la Universidad de Entre Rios.

    En el modelo, la neurogenesis cumplio un papel importante en el aprendizaje y la memoria reciente. Aumento significativamente la recuperacion de esos recuerdos (los ultimos que se registraron) y, por otro lado, fue muy compatible con la biologia y las observaciones clinicas.

    "Lo que encontramos es que los recuerdos antiguos no eran influidos por las nuevas neuronas ", describe Argibay. Fue interesante comparar ese resultado con lo que ocurre en el Alzheimer. Los pacientes olvidan lo que les ocurrio instantes antes (que se registra en el hipocampo), pero conservan los recuerdos antiguos, que estan almacenados en la corteza cerebral.?

    "El hipocampo seria el circuito de entrada de los recuerdos", explica Weisz, pero se almacenarian en la corteza, que seria algo asi como el «disco rigido».

    Cuando se pierde o se daña la neurogenesis, se pierde la capacidad de generar nuevas memorias. Es algo que ocurre durante el envejecimiento y cuando se padece depresion, dos procesos que frecuentemente van acompañados por deficits en esa area de la cognicion.

    "Los resultados de este modelo teorico vinculan la declinacion de la neurogenesis en el hipocampo con las disfunciones cognitivas propias de la edad", concluye Argibay.

    Si esto es cierto, nuestro proximo paso es comprobar si estimulando la neurogenesis logramos producir cambios en la memoria reciente.

    Por Nora Bär, de la Redaccion de LA NACION
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    #2
    Bien, bien!, aguanten las neurociencias...
    (¿Vieron Memento...?, detallitos Hollywoodenses al margen, una buena idea de lo que estamos hablando.)

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