Entrades

Memòria i hipocamp

 

En la formació de la memòria, l´hipocamp juga un paper fonamental. Des de els estudis neurològics dels anys 50, i gràcies al famós cas del pacient H.M., es va descobrir que l’hipocamp és una part cerebral essencial per a la formació de la memòria.  Aquest pacient H.M, de petit, es va fracturar el crani, i des de llavors va patir epilèpsies incontrolables i pèrdua de les seves funcions corporals. Llavors, el neurocirurgià William Beecher Scoville, per curar-li la epilèpsia, va realitzar una operació extirpant l´hipocamp del pacient. La epilèpsia desapareix, però després apareixen altres efectes secundaris inesperats.

El més impactant era que el pacient no era capaç de generar nous records, en canvi si que podia recuperar els records anteriors a la operació. El pacient podia veure una pel·lícula sencera de Humphrey  Bogart i Lauren Bacall, i al cap de 15 minuts, tornar-la a veure com si fos la primera vegada que la veies. No era capaç de consolidar cap nou record. És a partir d’aquesta descoberta, que els científics comencen a proposar noves teories explicatives sobre els circuits i les àrees cerebrals implicades en la memòria a curt i llarg termini.

Model Estàndard de la Memòria

En l’actualitat, hi ha dos models que permeten explicar com la informació que rebem al dia a dia, passa a ser  memòria a llarg termini i quines àrees cerebrals hi estan implicades. La primera hipòtesi coneguda com a “Model Estàndard”, suggereix que  les memòries (a curt i a llarg termini) es generen a l’hipocamp, i que només la memòria a llarg termini és  transferida totalment al neocòrtex per poder ser emmagatzemada i recuperada posteriorment.

Estudis amb pacients amb amnèsia (1997) han demostrat que l’hipocamp és necessari per a la memòria a llarg termini. En aquell moment,  científics del departament de neurologia del “University Hospital of Zürich ” van dissenyar un experiment amb tomografia per emissió de positrons amb tasques de codificació i recuperació de la memòria, que van permetre l’aïllament de diferents funcions mnemòniques del hipocamp. Aquest experiment va demostrar que les funcions del hipocamp eren la codificació de noves informacions puntuals i úniques, l’establiment d’associacions entre les diferents informacions úniques, la detecció de la novetat, i la recuperació de les associacions recentment formades. Duran totes aquestes tasques es veia activació de hipocamp i del parahipocamp. Els investigadors van concloure que l’hipocamp jugava un paper important en l’aprenentatge associatiu.

Empremta Múltiple de la Memòria

La segona hipòtesis és l’anomenada “Empremta Múltiple”. Aquesta hipòtesis proposa l’àrea de hipocamp, es una àrea generadora de memòries, però amb la diferencia de que en aquesta teoria, la memòria a llarg termini no es transfereix de forma total al neocòrtex. Aquesta teoria proposa, que certs records episòdics, es queden a l’hipocamp.

Fins fa poc, no hi havia prou evidencia per poder provar empíricament cap de les dues teories proposades. Pero és a l’abril del 2017, quan un grup d´investigadors, aconsegueixen  etiquetar cèl·lules de l´hipocamp i  diferenciar-les les unes amb les altres segons el tipus de memòria que codifiquen. D’aquesta forma es va observar que es podia rastrejar i definir els diferents circuits neuronals de  la memòria. En el proper post parlarem de les cèl·lules de l´hipocamp.

Autors:

OnaLab del NHE

Bibliografía:

Henke, K., Buck, A., Weber, B., & Wieser, H. G. (1997). Human hippocampus establishes associations in memory. Hippocampus, 7(3), 249-256.

Cerebel i estímuls condicionats

El cerebel és una regió del cervell situada a la fosa posterior (nuca), que serveix per integrar tota l’informació procedent tant dels sentits com dels moviments del cos. Quan el cerebel pateix un dany  físic, es desenvolupen problemes de coordinació i d’equilibri. També s’ha vist que amb patologies com el TDAH, els pacients tenen de mitja el tamany del cerebel més petit. Avui en dia, es realitzen altres estudis sobre les funcions cognitives del cerebel.

El passat 21 de març del 2017, la Universitat de Princeton va publicar un article en la revisa Nature Neuroscience, on els seus investigadors demostren que existeix una relació nova entre el cerebel i l’aprenentatge d’estímuls condicionats.

Fins fa pocs anys, es pensava que el cerebel servia bàsicament per codificar i enviar les informacions sensorials a altres parts del cervell. Però, gràcies a aquest article,  es pot relacionar el cervell amb l’aprenentatge neuronal dels estímuls condicionats.

En l’experiment, els investigadors van veure que quan els ratolins aprenien a associar un raig de llum amb posteriorment rebre una mica d’aire a l’ull, les cèl·lules granulars del cervell codificaven tant les senyals externes com les internes. És a dir, el cerebel feia una síntesi del present i del passat.

Els investigadors de Princeton proposen dues noves funcions per el cerebel, la primera és la codificació dels estímuls i la segona és la relació amb els estímuls cerebrals interns.

Tal com diu l’investigador Sam Wang: “ El cervell està contínuament parlant amb ell mateix”.

 

Referències

 

Andrea Giovannucci, Aleksandra Badura, Ben Deverett, Farzaneh Najafi, Talmo D Pereira, Zhenyu Gao, Ilker Ozden, Alexander D Kloth, Eftychios Pnevmatikakis, Liam Paninski, Chris I De Zeeuw, Javier F Medina, Samuel S-H Wang. Cerebellar granule cells acquire a widespread predictive feedback signal during motor learning. Nature Neuroscience, 2017; DOI: 10.1038/nn.4531

Coffin, J. M., Baroody, S., Schneider, K., & O’Neill, J. (2005). Impaired cerebellar learning in children with prenatal alcohol exposure: a comparative study of eyeblink conditioning in children with ADHD and dyslexia. Cortex41(3), 389-398.

Raberger, T., & Wimmer, H. (2003). On the automaticity/cerebellar deficit hypothesis of dyslexia: balancing and continuous rapid naming in dyslexic and ADHD children. Neuropsychologia41(11), 1493-1497.