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El estudio amplía la comprensión de cómo Brain Encodes Fear Memory
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La investigación publicada por los científicos en la Universidad de California, orilla en “memoria del miedo” podría llevar al desarrollo de las terapias que reducen los efectos del trastorno por estrés postraumático (PTSD).
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Para sobrevivir en un ambiente dinámico, los animales desarrollan respuestas adaptantes del miedo a las situaciones peligrosas, requiriendo actividad de los nervios coordinada en el hipocampo, la corteza prefrontal intermedia (mPFC), y el amygdala - tres áreas del cerebro conectadas con otra. Una interrupción de este proceso lleva al miedo generalizado maladaptive en PTSD, que afecta al 7 por ciento de la población de los E.E.U.U.
Junio-Hyeong Cho, profesor adjunto de la biología celular y de la neurología y del bin Kim, investigador postdoctoral de Woong en el laboratorio de Cho, ahora ha encontrado que una población de neuronas hippocampal proyecta al amygdala y al mPFC, y eso es estas neuronas que transportan eficientemente la información a estas áreas de dos cerebros para codificar y para recuperar la memoria del miedo para un contexto asociado a un acontecimiento aversivo.
El estudio, que apareció en la aplicación de la impresión del 10 de mayo el diario de la neurología, es el primer para cuantificar este la “doble-proyección” de las neuronas hippocampal y para explicar cómo transportan la información del contexto más eficientemente para las respuestas del miedo, comparado a las neuronas hippocampal que proyectan solamente al mPFC o al amygdala.
“Este estudio, hecho usando un modelo del ratón, amplía nuestra comprensión de cómo la memoria asociativa del miedo para un contexto relevante se codifica en el cerebro,” dijo Cho, el autor importante del estudio y a un miembro de la escuela de UCR del centro de la medicina para las interacciones Glial-neuronales, “y podría informar al desarrollo la terapéutica nueva para reducir miedo patológico en PTSD.”
Para visualizar las neuronas hippocampal de doble-proyección, Cho y Kim utilizaron un método de trazado en qué neuronas hippocampal que el proyecto a diversas áreas del cerebro fue etiquetado con las proteínas de la fluorescencia con diversos colores. Los pares también desarrollaron un nuevo enfoque de grabaciones y del optogenetics electrofisiológicos para examinar cómo exactamente las neuronas de doble-proyección conectadas con el mPFC y el amygdala. (Estos acercamientos experimentales se pueden utilizar para examinar otras áreas del cerebro que proyecto a las blancos múltiples.)
“Nos sorprendieron encontrar que tanto como el 17 por ciento de las neuronas hippocampal que proyectaron al amygdala o al mPFC, de hecho, doble-proyectaba las neuronas,” a Cho dijimos. “Aunque los estudios anteriores demostraron la existencia de neuronas hippocampal de doble-proyección, los neurólogos las ignoraron en gran parte al estudiar el papel de caminos de los nervios entre el hipocampo, el amygdala y el mPFC en el miedo del contexto que aprende.”
Cho explicó que la adquisición (codificación) y la recuperación de la memoria del contexto del miedo requiere actividad de los nervios coordinada en el hipocampo, el amygdala y el mPFC. El hipocampo codifica señales del contexto, el amygdala almacena asociaciones entre un contexto y un acontecimiento aversivo, y las señales del mPFC si una respuesta defensiva es apropiada en el actual contexto.
El contexto se define ampliamente como el sistema de circunstancias alrededor de un acontecimiento. En el miedo del contexto que condiciona, los sujetos de experimento se ponen en un contexto emocionalmente neutral (tal como un cuarto) y presentaron un estímulo aversivo (tal como un choque eléctrico). Entonces, aprenden asociar el contexto al acontecimiento aversivo, y respuestas del miedo de la demostración (tales como comportamiento de congelación) cuando están colocados posteriormente en ese contexto.
“Nuestro estudio sugiere que la doble-proyección de las neuronas hippocampal pueda facilitar actividad de los nervios sincronizada en el mPFC y el amygdala que se implica en miedo docto,” él dijo. “Está modulando la actividad del mPFC y del amygdala básico que estas neuronas hippocampal de doble-proyección contribuyen a la adquisición y a la recuperación de la memoria del miedo para un contexto asociado a un acontecimiento aversivo.”
Cho también explicó que las proyecciones múltiples de las solas neuronas aparecen ser una característica general de los circuitos de los nervios en el cerebro y podrían promover actividad de los nervios y cambios a largo plazo sincronizados en la eficacia de la comunicación de los nervios.
El estudio vino sobre cuando, hace unos años, Cho y Kim eran selectivamente de etiquetado y estimulantes de las neuronas hippocampal que proyectan al mPFC, y de exámenes de cómo esta manipulación afecta a la formación de la memoria del miedo en ratones. Cuando examinaron cuidadosamente el tejido cerebral, encontraron que las neuronas hippocampal etiquetadas también proyectadas al amygdala.
“Pensamos inicialmente que había algo mal con nuestros experimentos,” Kim, el investigador postdoctoral, dijo. “Pero, cuando repetimos los experimentos, el mismo modelo fue observado constantemente. Realizamos que éste podría ser un hallazgo emocionante que puede explicar cómo la información del contexto se procesa y se transporta entre las áreas del cerebro para la formación de memoria del miedo para el contexto asociado a un acontecimiento aversivo.”
Después, entender mejor el papel de neuronas hippocampal de doble-proyección en el aprendizaje y la memoria del miedo, Cho y Kim planean silenciar selectivamente estas neuronas y examinar cómo esta manipulación afecta la formación de memoria del miedo para un contexto asociado a un acontecimiento aversivo.