¿Cuánto tardan las neuronas en poder intercambiar datos a través de un nuevo enlace?
(NC&T) Cuando aprendemos algo nuevo, con independencia de cuán complicado sea, nuestras neuronas desarrollan nuevos contactos con sus células vecinas. Si retenemos la información nueva en la memoria, entonces eso implica que tales contactos se vuelven estables. Sin embargo, ¿cuánto tiempo consume el proceso de desarrollar estas conexiones? ¿Es inmediatamente posible el intercambio de información entre dos neuronas que acaban de hacer contacto? ¿Y qué sucede en el cerebro cuando la nueva información hace que se disipe la vieja, como ocurre, por ejemplo, cuando se aprende un idioma distinto y se registra a veces un deterioro de una lengua previamente aprendida? Científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología en Martinsried pueden ahora proporcionar algunas respuestas a estas preguntas.
Los investigadores han descubierto que aunque las neuronas crean contactos nuevos con las células vecinas en un plazo de pocos minutos después del estímulo, pasan varias horas antes de que estas conexiones estén lo bastante maduras como para transmitir información.
Los neurobiólogos, en cooperación con colegas en Zurich, han estado investigado la relación entre el desarrollo de contactos celulares nuevos, llamados "espinas", y la creación de sinapsis funcionales. Las sinapsis habilitan la transferencia de información entre neuronas. Los científicos han enfocado sus experimentos sobre neuronas del hipocampo, la región del cerebro que resulta esencial para los procesos de memoria y aprendizaje. Con vistas a causar intencionadamente la reacción de las neuronas, estimularon un grupo de ellas con un impulso eléctrico corto de alta frecuencia. Es un hecho conocido que este tipo de estímulo eléctrico causa la formación de espinas nuevas, un proceso bioquímico parecido al que se desencadena como consecuencia del aprendizaje.
Los científicos fueron capaces de seguir el desarrollo de espinas en el área inmediata a la estimulada, y descubrieron sinapsis funcionales en las espinas recientemente desarrolladas. Los cambios observados en las conexiones neuronales y la dinámica de estos los sorprendieron: A partir del estímulo, las nuevas espinas empezaron a brotar en cuestión de minutos.
 | | Se establece un nuevo contacto entre células nerviosas en pocos minutos tras el estímulo de aprendizaje, pero pasa hasta un día antes de que dicha información pueda ser intercambiada. (Foto: Max Planck Institute for Neurobiology, Martinsried) |
El brote de estas finísimas espinas no era aleatorio, sino que estaba dirigido hacia un punto de contacto potencial. Sin embargo, a pesar de la rápida conexión de estas espinas a puntos de contacto, la transferencia de información por el "cable" recién tendido no era posible en las primeras ocho horas. Se requerían algunas horas adicionales para que la labor alcanzase la fase a partir de la cual las conexiones degeneraban o bien prosperaban formando sinapsis. Todos los contactos que persistieron después de 24 horas, tenían sinapsis del todo funcionales y una buena oportunidad de continuar su existencia.
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