Los estudiantes que se preparan para los exámenes finales podrían dejar de querer «quemar» las neuronas en una session de estudio nocturno. Neurocientíficos de la Universidad de Carnegie Mellon han descubierto una nueva fase intermedia en el desarrollo neuronal en que la exposición repetida a un estímulo encoge la sinapsis. Los hallazgos aparecen en la edición del 08 de mayo de la revista Journal of Neuroscience.
Es bien sabido que las sinapsis en el cerebro, las conexiones entre las neuronas y otras células que permiten la transmisión de la información, crecen cuando se exponen a un estímulo. Una nueva investigación del laboratorio de Carnegie Mellon Profesor Asociado de Ciencias Biológicas Alison L. Barth ha demostrado que en el corto plazo, las sinapsis se ponen aún más fuertes de lo que se pensaba, pero luego pasan rápidamente a través de una fase de transición en que se debilitan.
«Cuando piensas en el aprendizaje, ¿crees que es acumulativo. Pensamos que las sinapsis comenza pequeña y luego se hace más grande y más grande. Este no es el caso», dijo Barth, quien también es miembro de la Carnegie Mellon conjunta / Universidad de Pittsburgh Centro de la base neural de la cognición. «En base a nuestros datos, parece que las sinapsis que se han fortalecido recientemente son particularmente vulnerables, más estimulación en realidad puede hacer desaparecer los efectos de aprendizaje.» Los psicólogos saben que la memoria de larga duración, entrenamiento espaciado – como estudiar para sus clases después de muy conferencia, todo el semestre largo es superior a abarrotar la noche antes del examen «, dijo Barth.»
Este estudio demuestra por qué. Justo después de la plasticidad, las sinapsis son casi frágil, más entrenamiento durante esta fase lábiles en realidad es contraproducente. «Investigaciones anteriores del laboratorio de Barth establecido los mecanismos bioquímicos responsables del fortalecimiento de la sinapsis en la corteza cerebral, la parte del cerebro responsable del pensamiento y el lenguaje, pero sólo miden las sinapsis después de 24 horas. En el estudio actual, estudiante de post-doctoral de A. Jing Wen investigó cómo se desarrollaron las sinapsis a lo largo de las primeras 24 horas de exposición a un estímulo usando un modelo de ratón transgénico especializado creado por Barth. El modelo sentidos su entorno utilizando sólo un bigote, lo que altera su capacidad para percibir su entorno y crea un desequilibrio sensorial que aumenta la plasticidad en el cerebro. Desde cada bigote está vinculado a un área específica de la corteza, los investigadores pueden seguir fácilmente los cambios neuronales. Wen encontraron que durante este primer día de aprendizaje, las sinapsis pasan por tres fases distintas. En la fase de iniciación, la plasticidad sináptica es estimulada por los receptores NMDA.
Durante las siguientes 12 horas o menos, las sinapsis se hacen más fuertes y más fuertes. medida que se repite el estímulo, la receptores de NDMA cambian su función y empiezan a debilitar las sinapsis en lo que los investigadores han llamado la fase lábil. Después de unas pocas horas de debilitamiento, otro receptor, mGluR5, inicia una fase de estabilización durante el cual las sinapsis mantienen su resistencia residual. Además, los investigadores encontraron que podían mantener el estado súper-activada encontrado al comienzo de la fase lábil al detener el estímulo por completo o mediante la inyección de un fármaco antagonista del receptor de glutamato en un punto de tiempo óptimo. Los resultados son análogos a los que se observan en muchos estudios psicológicos que utilizan espacio de formación para mejorar la memoria.
«Si bien los cambios sinápticos pueden ser de larga duración, hemos encontrado que en este período inicial hay una serie de cosas diferentes que podíamos jugar», dijo Barth. «El descubrimiento de esta fase lábil sugiere que hay maneras de controlar el aprendizaje a través de la manipulación de las vías bioquímicas que mantienen la memoria. «
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