Descifrando la relación entre memoria y emociones

Gina Quirarte, examina cómo algunas hormonas participan en la consolidación de la memoria originada durante experiencias emotivas

Las experiencias con una carga emocional son generalmente mejor recordadas que las triviales.
Por ejemplo, narramos con precisión un aparatoso accidente de la infancia o una fiesta de graduación, pero se nos dificulta detallar el desayuno de hace un par de días.
Los estudios hechos en roedores indican que esto ocurre por la acción de las hormonas liberadas durante episodios cargados de emoción sobre determinadas regiones del cerebro.
Ahí, las neuronas tienen en su superficie moléculas receptoras a estas hormonas, que al activarse, desencadenan procesos celulares que culminan en la consolidación de la memoria.
Las principales estructuras cerebrales donde se habían analizado estos mecanismos son la amígdala (encargada del procesamiento y almacenamiento de las emociones) y el hipocampo (relacionado con la ubicación espacial). Un equipo de investigadores del Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional Autónoma de México, dio a conocer en 2007 que dos tipos de sustancias liberadas, una hormona glucocorticoide y un neurotransmisor, la acetilcolina, también tienen efectos sobre el núcleo estriado (estructura comúnmente relacionada con el control motor del cuerpo). En otras palabras, el estriado también participa en la consolidación de la memoria emocional.

  A mediados de este año, el equipo publicó un trabajo en la revista Frontiers in Behavioral Neuroscience.

En este estudio demuestran que cuando ponen a ratas en una tarea de aprendizaje con una carga emocional negativa (en particular, que aprendan a evitar un choque eléctrico en sus patas), el almacenamiento de la experiencia en el estriado se facilita por interacciones entre las dos hormonas, en este caso, producidas por el estrés.
De acuerdo con la doctora Gina Quirarte, quien ha dirigido dichos estudios, sus hallazgos son relevantes porque hay evidencia de que el estriado también participa en la formación de la memoria de procedimiento (en los humanos, por ejemplo, aquella que nos permite recordar cómo amarrar una agujeta) y de la memoria a largo plazo (como los hábitos).
En todos sus experimentos, primero hicieron que las ratas realizaran una tarea; las colocaron individualmente en una caja con dos compartimentos separados por una puerta que al ser levantada, permitía el paso del animal al otro extremo, donde recibía una corriente eléctrica en sus patas.
En seguida, a un grupo le inyectaron directamente en el núcleo estriado pequeñas dosis de una sustancia que se une al receptor de la acetilcolina y potencia sus efectos.
Dos días después de poner nuevamente a la rata en la caja, observaron que su aprendizaje era mejor respecto al de otras que no recibieron el tratamiento.
A un segundo grupo le dieron el mismo tratamiento, pero también inyectaron una sustancia que bloquea la acción de los glucocorticoides.

En estos casos observaron que la memoria no mejoraba, pues los animales aún pasaban al lado de la caja donde recibían el choque.

A las ratas del tercer grupo les inyectaron un glucocorticoide adicional al que ya habían producido durante el aprendizaje, junto con una sustancia que bloquea la acción de la acetilcolina.
Como en el caso anterior, tampoco se mejoró la consolidación del aprendizaje en memoria.
Gina Quirarte, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, aclaró que aún falta detallar mucho más cómo ocurren estos mecanismos y si hay otras hormonas involucradas.
"Mi laboratorio maneja técnicas conductuales como primera intención; falta hacer estudios bioquímicos para ver si los receptores de ambas hormonas están localizados en la misma neurona y ahí ocurre la interacción, o si esta sucede cuando una neurona que tiene el receptor para un neurotransmisor (la acetilcolina) se conecta a otra con receptor para glucocorticoide”.
Aunque su equipo de trabajo no está enfocado a la investigación clínica, afirmó Quirarte, sus estudios podrían tener un papel significativo en la creación de terapias dirigidas a mejorar o empeorar la capacidad de aprendizaje y memorización mediante fármacos que surtieran efectos parecidos a los de las sustancias que ellos utilizaron, y reforzando con experiencias positivas o negativas.

Un estudio señala que la exposición temprana al estrés en casa afecta a los cerebros de las niñas

El resultado podría ser más ansiedad en las chicas que en los chicos, sugiere una investigación

Las chicas que nacen en familias con niveles altos de estrés son más propensas a sufrir de ansiedad y trastornos de la función cerebral en la adolescencia, sugiere una investigación reciente.

Además, los investigadores hallaron que los bebés de sexo femenino que vivían con madres estresadas tenían niveles más altos de una hormona del estrés conocida como cortisol en el preescolar. Y las chicas con los niveles más altos de cortisol eran más propensas a tener unas conexiones cerebrales menos efectivas entre las áreas que regulan la emoción.
Sin embargo, los chicos no parecieron ser afectados por esos problemas, anotaron los autores del estudio en el informe, que aparece en la edición del 4 de noviembre de la revista Nature Neuroscience.
Los investigadores observaron a casi 600 niños y a sus familias, inscritos en el Estudio de las familias y el trabajo de Wisconsin en 1990 y 1991. Algunos de los niños (que ahora tienen 21 y 22 años de edad) continúan participando en el estudio.
Los hallazgos actuales se basan en IRM de los cerebros de 57 participantes (28 chicas y 29 chicos).
"Deseábamos comprender cómo el estrés a principios de la vida afecta los patrones de desarrollo cerebral, lo que podría llevar a la ansiedad y la depresión", explicó en un comunicado de prensa de la Universidad de Wisconsin la primera autora del estudio Cory Burghy, del Laboratorio Waisman de Imágenes Cerebrales y Conducta de la universidad, en Madison
"Las niñas pequeñas que tenían niveles elevados de cortisol en la edad preescolar luego muestran una conectividad cerebral más baja en vías neurales importantes para la regulación de la emoción, lo que predice síntomas de ansiedad en la adolescencia", añadió Burghy.

Richard Davidson, otro experto, profesor de psicología y psiquiatría y director del Laboratorio Waisman, explicó la importancia de la investigación.

"Reunieron investigación de campo y observación en el hogar con las medidas de laboratorio más innovadoras, lo que hace que este estudio sea realmente novedoso", apuntó Davidson en el comunicado de prensa. "Esto prepara el camino para una mejor comprensión sobre la forma en que el cerebro se desarrolla, y podría ofrecernos información sobre maneras de intervenir cuando los niños son pequeños".
"Nuestros hallazgos plantean preguntas sobre las diferencias en la forma en que el estrés temprano afecta las vidas de niños y niñas", comentó Davidson, señalando que la disparidad no es sorprendente. "Sabemos que las mujeres reportan unos niveles más altos de trastornos del estado de ánimo y de ansiedad, y esas diferencias sexuales son muy pronunciadas, sobre todo en la adolescencia".
Aunque el estudio mostró una asociación entre nacer en una familia estresada y el desarrollo de ansiedad en la adolescencia, no probó causalidad.

Artículo por HealthDay, traducido por Hispanicare 

FUENTE: University of Wisconsin, Madison

MedlinePlus

Perdido en el espacio: ¿hemos encontrado un planeta solitario?

Un mundo errante podría ayudar a explicar cómo se forman los planetas y las estrellas

Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el Telescopio Canadá-Francia-Hawaii, un equipo de astrónomos ha identificado un cuerpo que, probablemente, sea un planeta vagando por el espacio sin estrella anfitriona. Se trata del sorprendente hallazgo del mejor candidato encontrado hasta el momento de planeta que flota libremente y el objeto de este tipo más cercano al Sistema Solar, ya que se encuentra a una distancia de unos 100 años luz. Su relativa proximidad, y la ausencia de una estrella brillante muy cercana a él, han permitido al equipo estudiar su atmósfera con gran detalle. Este objeto también ofrece a los astrónomos un anticipo del tipo de exoplanetas que futuros instrumentos quieren observar en torno a otras estrellas.

 Los planetas errantes son objetos de masa planetaria que vagabundean por el espacio sin estar atados a ninguna estrella. Ya se han encontrado antes posibles ejemplos de este tipo de objetos [1], pero, al no conocer sus edades, los astrónomos no podían saber si se trataba de planetas o de enanas marrones — estrellas “fallidas” que perdieron la masa necesaria para desencadenar las reacciones que hacen brillar a las estrellas.
Pero ahora los astrónomos han descubierto un objeto, denominado CFBDSIR2149 [2], que parece formar parte de un grupo cercano de estrellas jóvenes conocido como Asociación estelar de AB Doradus. Los investigadores encontraron el objeto en unas observaciones realizadas con el telescopio CFHT (Canada France Hawaii Telescope) y han aprovechado las capacidades del VLT (Very Large Telescope) de ESO para examinar en profundidad sus propiedades [3].
La Asociación estelar de AB Doradus es el grupo de este tipo más cercano al Sistema Solar. Sus estrellas van a la deriva, juntas por el espacio, y se cree que se formaron al mismo tiempo. Si el objeto está asociado a este grupo en movimiento — y por tanto es un objeto joven — es posible deducir aún más cosas sobre él, incluyendo su temperatura, su masa, y de qué está compuesta su atmósfera [4]. Hay una pequeña posibilidad de que la relación con esta asociación estelar sea fortuita.
El lazo entre el nuevo objeto y la asociación estelar es la clave que permitirá a los astrónomos deducir la edad del nuevo objeto descubierto [5]. Se trata del primer objeto de masa planetaria aislado identificado en una asociación estelar, y su relación con este grupo lo convierte en el candidato a planeta errante más interesante de los identificados hasta el momento.
“Buscar planetas alrededor de sus estrellas es similar a estudiar una mosca sentada a un centímetro de un distante y potente faro de coche”, afirma Philippe Delorme (Instituto de planetología y astrofísica de Grenoble, CNRS/Universidad Joseph Fourier, Francia), investigador principal del nuevo estudio.

“Este objeto errante cercano nos da la oportunidad de estudiar la mosca con detalle sin la deslumbrante luz del faro estorbándonos”.

Se cree que los objetos errantes como CFBDSIR2149 se forman, bien como planetas normales que han sido expulsados del sistema que los albergaba, bien como objetos solitarios como las estrellas más pequeñas o enanas marrones. En ambos casos estos objetos son intrigantes — tanto si se trata de planetas sin estrella, como si son los objetos más pequeños posibles en un rango que abarca desde las estrellas más masivas a las enanas marrones más pequeñas.
“Estos objetos son importantes, ya que pueden ayudarnos tanto a comprender más sobre cómo pueden eyectarse planetas de sistemas planetarios, como a entender cómo objetos muy ligeros pueden resultar del proceso de  formación de una estrella”, afirma Philippe Delorme. “Si este pequeño objeto es un planeta que ha sido eyectado de su sistema original, saca de la nada la asombrosa imagen de mundos huérfanos, a la deriva en el vacío del espacio”.
Estos mundos podrían ser comunes — tal vez tan numerosos como las estrellas normales [6]. Si CFBSIR2149 no está relacionado con la Asociación estelar de AB Doradus, es aún más complicado estar seguros de su naturaleza y propiedades, y puede ser más bien caracterizado como una pequeña enana marrón. Ambos escenarios plantean importantes cuestiones sobre cómo se forman y se comportan los planetas y las estrellas.
“Es necesario seguir trabajando para confirmar si CFBSIR2149 es un planeta errante”, concluye Philippe Delorme. “Este objeto podría usarse como banco de pruebas para comprender la física de cualquier exoplaneta similar que se descubra con los futuros sistemas especiales de imagen de alto contraste, incluyendo el instrumento SPHERE, que se instalará en el VLT.”

Notas

[1] Anteriormente ya se han encontrado numerosos candidatos a este tipo de planeta (con sus correspondientes notas de prensa y artículos, como por ejemplo en Science Magazine, Nature, Royal Astronomical Society). Estos objetos empezaron a conocerse en la década de 1990, cuando los astrónomos descubrieron que es difícil determinar el punto en que una enana marrón pasa a tener masa de rango planetario. Estudios más recientes han sugerido que puede haber un gran número de estos pequeños cuerpos en nuestra galaxia, una numerosa población que al menos duplique el número de estrellas de secuencia principal.

[2] El objeto fue detectado como parte de una extensión en el infrarrojo del sondeo CFBDS (Canada-France Brown Dwarfs Survey), un proyecto que caza estrellas enanas marrones frías. También se conoce como CFBDSIR J214947.2-040308.9. 

[3] El equipo observó CFBSIR2149 tanto con la cámara WIRCam, instalada en el telescopio CFHT (Canada France Hawaii Telescope), en Hawaii, como con la cámara SOFI, instalada en el ESO New Technology Telescope, en Chile. Las imágenes, tomadas en momentos diferentes, permitieron medir el movimiento propio del objeto a través del cielo y compararlo con el de algunos miembros de la Asociación estelar de AB Doradus. El estudio detallado de la atmósfera de los objetos se hizo utilizando el espectrógrafo X-shooter, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, en el Observatorio Paranal.

[4] La relación con la Asociación estelar de AB Doradus nos permitiría poner un límite de masa al planeta de aproximadamente entre 4 y 7 veces la masa de Júpiter, con una temperatura efectiva de unos 430 grados Celsius. La edad del planeta sería la misma que la de la propia asociación estelar — entre 50 y 120 millones de años. 

[5] El análisis estadístico del equipo sobre el movimiento propio de la estrella — el cambio angular de su posición en el cielo cada año — muestra un 87% de probabilidades de que el objeto esté ligado a la Asociación estelar de AB Doradus, y más del 95% de probabilidades de que sea lo suficientemente joven como para ser de masa planetaria, haciendo más posible que se trate de un planeta solitario, en lugar de una pequeña estrella “fallida”. Ya se habían encontrado anteriormente candidatos a planetas errantes más distantes en cúmulos estelares muy jóvenes, pero no han podido ser estudiados en detalle.

[6] Estos objetos errantes también pueden revelar su presencia al pasar delante de una estrella. La luz que viaja hacia nosotros desde las estrellas del fondo se ve alterada y distorsionada por la gravedad del objeto, provocando brevemente un mayor brillo en la estrella  — un fenómeno conocido como microlentes gravitatorias. Sondeos de microlentes llevados a cabo en la Vía Láctea, como OGLE, han detectado planetas errantes con esta técnica (por ejemplo, un Experimento con Microlentes publicado en la revista Nature en 2011).

ESO