Las etiquetas genéticas revelan secretos de la energía que permanece de las memorias en ratones

Una mejor comprensión de cómo los trabajos de la memoria están emergiendo de una capacidad newfound de ligar una experiencia de aprendizaje en un ratón a los cambios consiguientes en los funcionamientos internos de sus neuronas. Los investigadores, apoyados en parte por los institutos nacionales del instituto nacional de la salud de la salud mental (NIMH), han desarrollado una manera de establecer claramente los componentes celulares específicos que sostienen una memoria específica en ratones genético-dirigidos.

“Notable, esta investigación demuestra una manera de desenredar exacto que las células y las conexiones sean activadas por una memoria particular,” dijo a director Thomas Insel de NIMH, M.D. “estamos aprendiendo realmente la base molecular del aprendizaje y de la memoria.”

Para una memoria al largo plazo pasado, las conexiones de los nervios que lo celebran necesitan ser consolidadas incorporando las nuevas proteínas accionadas por el aprendizaje. Con todo, ha sido un misterio cómo estas nuevas proteínas -- nato profundamente dentro de una neurona -- terminar la parte para arriba que se convierte de las conexiones específicas en las extensiones neuronales remotas que codifican esa memoria.

Remontando las destinaciones de tales proteínas de la migración, los investigadores localizaron las conexiones de los nervios, llamadas las sinapsis, llevando a cabo una memoria específica del miedo. En el proceso, descubrieron que estas sinapsis son distinguidas por las etiquetas moleculares indicadoras que les permiten capturar las proteínas de memoria-mantenimiento.

Marcar Mayford, el Ph.D., y Naoki Matsuo, Ph.D., del instituto de investigación de Scripps, el informe sobre sus resultados en el 22 de febrero de 2008, aplicación la ciencia del diario.

Los investigadores de Scripps han estado aplicando su nueva técnica en una serie de los estudios que se centran en detalles progresivamente más finos de la maquinaria molecular de la memoria.

Las “neuronas del interior implicadas en una memoria específica, estamos remontando las moléculas activadas por ésa que aprenden ver cómo cambia en última instancia conexiones de los nervios,” Mayford explicado.

En un estudio publicado en el 31 de agosto de 2007, la ciencia, Mayford y los colegas demostraron que las mismas neuronas activadas por una experiencia de aprendizaje también están activadas cuando se recupera esa memoria. Más neuronas implicadas en el aprendizaje, más fuerte es la memoria.

Los investigadores determinaron esto genético dirigiendo una tensión de ratones con las neuronas detectables en el centro del miedo del cerebro, llamada el amygdala. Los genes insertados hicieron las neuronas activadas brillar intensamente rojas cuando los animales aprendieron temer las situaciones donde recibieron choques, en un proceso conocido como condicionamiento del miedo -- y para brillar intensamente verde cuando la memoria fue recuperada más adelante. Los investigadores entonces químicamente previnieron la expresión adicional de esas neuronas, de modo que resultando los cambios de los nervios y del comportamiento se pudieran atribuir con confianza a esa experiencia de aprendizaje en un rato posterior. El estudio reveló qué circuitos y neuronas estuvieron implicadas en la experiencia de aprendizaje específica.

En el nuevo estudio, Mayford y Matsuo adaptaron este acercamiento para descubrir cómo miedo que aprendía trabajos en un nivel más profundo -- neuronas interiores del eje de la memoria del cerebro, llamadas el hipocampo.

La evidencia sugirió que las proteínas llamadas los receptores de AMPA consoliden memorias por la parte que se convierte de las sinapsis que las codifican. Para identificar estas sinapsis, los investigadores genético dirigieron una tensión de ratones para expresar los receptores de AMPA detectables por un resplandor verde. Después de que el condicionamiento del miedo hubiera accionado los nuevos receptores de AMPA profundamente en el núcleo de la neurona, químicamente suprimieron cualquier expresión más otra de las proteínas. Esto dio un plazo de la hora para que los receptores emigren a sus sinapsis designadas. Las horas más adelante, la fluorescencia verde reveló el sino de los receptores específicos de AMPA llevados en respuesta al aprendizaje.

Según lo esperado, los receptores nuevamente sintetizados de AMPA habían viajado y parte convertida solamente de ciertas sinapsis del hipocampo -- probablemente los que está que llevan a cabo la memoria. Las conexiones sinápticas se hacen sobre pequeños pedazos en la neurona llamada las espinas dorsales. Estas espinas dorsales vienen en tres diversas formas llamadas finas, rechonchas y seta. Mientras que poco era sabida sobre la función de éstos las espinas dorsales diferentemente formadas, el hecho de que estén alteradas en varias formas de retraso mental, como síndrome Frágil-x, sugiere una importancia crítica en la función mental.

Los investigadores descubrieron que las sinapsis que recibieron los receptores de AMPA con memoria fueron limitadas al tipo de la seta. Las espinas dorsales de la seta también calcularon prominente en las mismas neuronas cuando el condicionamiento del miedo fue invertido en varias ocasiones exponiendo los animales a la situación temida sin conseguir dado una sacudida eléctrica -- un procedimiento llamó el aprendizaje de la extinción. Esto indicó que las mismas neuronas activaron cuando un miedo es docto también se activa cuando se pierde. La oleada en la captura de la espina dorsal de la seta de los receptores apareció dentro de horas de aprendizaje y fue ida después de algunos días, pero aparecida ser crítica para cementar la memoria.

Matsuo N, Reijmers L, Espina-Tipo reclutamiento específico de Mayford M. de los receptores nuevamente sintetizados de AMPA con el aprendizaje. Ciencia. 22 de febrero 2008; 319 (5866)

Reijmers LG, Perkins BL, Matsuo N, localización abstracta de Mayford M. de un correlativo de los nervios estable de la memoria asociativa. Ciencia. 31 de agosto 2007; 317 (5842): 1230-3.PMID: 17761885

El instituto nacional de la misión de la salud mental (NIMH) es reducir la carga de desordenes mentales y del comportamiento con la investigación sobre mente, cerebro, y comportamiento. Más información está disponible en el Web site de NIMH, http://www.nimh.nih.gov.

Los institutos nacionales de la salud (NIH) - la agencia de la investigación médica de la nación - incluye 27 institutos y centros y es un componente del departamento de los E.E.U.U. de servicios de salud y humanos. Es la agencia federal primaria para conducir e investigación médica básica, clínica, y de translación del apoyo, e investiga las causas, los tratamientos, y las curaciones para las enfermedades comunes y raras. Para más información sobre NIH y sus programas, visita http://www.nih.gov.

Contacto de los medios para la DRS. Mayford y Matsuo:

Keith McKeown
Instituto de investigación de Scripps
858.784.8134
kmckeown@scripps.edu

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