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# Biología# Neurociencia

El impacto de la actividad física en la consolidación de la memoria

La actividad física mejora cómo se forman y estabilizan los recuerdos con el tiempo.

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Los recuerdos no están grabados en piedra. Cambian y se vuelven más estables con el tiempo a través de un proceso llamado consolidación de la memoria. Este proceso es importante para varios tipos de recuerdos, incluyendo hechos que podemos declarar, nuestra capacidad para navegar espacios e incluso las cosas que podemos hacer con nuestros cuerpos, como andar en bicicleta o tocar un instrumento.

¿Qué es la Consolidación de la Memoria?

La consolidación de la memoria es una forma en que nuestro cerebro toma la información que aprendemos y la hace durar más tiempo. Implica diferentes mecanismos cerebrales que trabajan juntos. Durante el tiempo que estamos despiertos y durante el sueño, nuestros cerebros revisan patrones específicos de Actividad que mejoran nuestra capacidad para almacenar estos recuerdos a largo plazo.

Normalmente, pensamos en este proceso como algo que ocurre lentamente, durante días y semanas. Pero estudios recientes muestran que algunas partes de la consolidación de la memoria pueden ocurrir mucho más rápido. También hay evidencia de que este proceso puede cambiar dependiendo de diferentes situaciones.

El Papel del Cerebelo en la Memoria

El cerebelo, una parte del cerebro, juega un papel clave en el aprendizaje motor. Esto incluye cosas como adaptar nuestros movimientos y aprender tareas como parpadear en respuesta a una señal visual. En este tipo de aprendizaje, una señal neutral (como una luz) se empareja con una fuerte respuesta (como una ráfaga de aire en el ojo) que nos hace parpadear.

Las teorías actuales sugieren que los cambios rápidos en el cerebelo llevan a ajustes en cómo se comportan ciertas células cerebrales. Esto provoca un cambio gradual en dónde se almacenan los recuerdos, moviéndose de una parte del cerebelo a otra con el tiempo.

La investigación muestra que si desactivamos temporalmente el cerebelo durante un tiempo específico después de aprender, podemos interrumpir la capacidad para realizar tareas que dependen de esa parte del cerebro. También hay evidencia de que ciertas células en el cerebelo están involucradas en fortalecer recuerdos.

Cómo la Actividad Afecta la Consolidación de la Memoria

Investigaciones recientes han descubierto que moverse puede cambiar cómo aprendemos y recordamos. Cuando se hizo que los ratones corrieran en una rueda, eran mejores para aprender una tarea que involucraba parpadear al presentarles una luz. Correr no solo les ayudó a aprender, sino que también aceleró el proceso de hacer que ese aprendizaje se convirtiera en un recuerdo estable. Notablemente, este proceso pasó de suceder justo después del aprendizaje a suceder durante las sesiones de aprendizaje reales. Interrumpir la actividad en el cerebro durante los descansos entre ensayos perjudicó el aprendizaje, lo que muestra cuán importantes son esos descansos.

En un experimento, se enseñó a los ratones a parpadear en respuesta a una luz, ya sea corriendo libremente o en una rueda motorizada. Cuando los investigadores aplicaron una sustancia que desactivaba temporalmente una parte del cerebro después del entrenamiento, desaceleró el aprendizaje en los ratones que corrían libremente, pero no en aquellos en la rueda motorizada.

Interrumpiendo la Consolidación de la Memoria

Para investigar más sobre cómo correr afecta la memoria, los investigadores utilizaron otro método que implicaba luz para estimular directamente las células cerebrales en el cerebelo. Esta estimulación se realizó justo después de que los ratones aprendieran una tarea y tuvo el mismo efecto que la sustancia utilizada para desactivar la zona cerebral. No impactó el aprendizaje en ratones que estaban activamente en la rueda motorizada.

Esto significa que estar físicamente activo puede proteger nuestros recuerdos de los efectos negativos de desactivar ciertas funciones cerebrales.

Cómo el Tiempo Afecta el Aprendizaje de la Memoria

Los investigadores también examinaron si el tiempo de la consolidación de la memoria podría cambiar según los niveles de actividad. Al estimular ciertas células cerebrales entre ensayos durante el entrenamiento activo, encontraron que esta interferencia perjudicaba el aprendizaje solo cuando los ratones estaban activos. Esto sugiere que estar activo acelera el proceso de memoria y cambia cuándo se almacenan estos recuerdos en el cerebro.

En otro experimento, cuando se realizó la misma estimulación en ratones inactivos, no afectó su aprendizaje. Esto indica que el nivel de actividad física puede influir significativamente en cómo y cuándo se consolidan los recuerdos.

El Cambio en el Almacenamiento de la Memoria

Se piensa generalmente que el almacenamiento de la memoria comienza en la corteza cerebelosa antes de trasladarse a los núcleos cerebelosos. Los investigadores querían ver si este cambio podría ocurrir más rápido si los ratones estaban activos. Así que inactivaron partes de los núcleos cerebelosos después de las sesiones de entrenamiento. En los ratones activos, esta inactivación retrasó el aprendizaje, mientras que en los que eran menos activos, no.

Este patrón de hallazgos destaca que los ratones más activos no solo aprenden mejor, sino que también experimentan una transferencia más rápida de recuerdos de una área del cerebro a otra.

Implicaciones para los Procesos de Memoria

Los hallazgos sugieren que nuestros comportamientos naturales son cruciales para cómo se forman y fortalecen los recuerdos con el tiempo. Parece que la actividad física no solo ayuda durante el proceso de aprendizaje en sí, sino que también apoya la consolidación de la memoria que le sigue.

En términos más simples, estar activo mientras aprendemos puede crear cambios duraderos en nuestros cerebros. Esto puede ayudarnos a recordar las cosas mejor y por más tiempo.

Tiempo y Memoria

En el pasado, los expertos creían que el aprendizaje y la memoria eran influenciados principalmente por períodos más largos entre sesiones de aprendizaje, como el sueño. Sin embargo, investigaciones más recientes indican que breves pausas durante el proceso de aprendizaje también pueden impactar enormemente la formación de la memoria.

Cuando el entrenamiento se espaciaba, llevaba a una mejor retención de la memoria. Los nuevos hallazgos apoyan la idea de que estos intervalos cortos son esenciales porque activan procesos que ayudan a solidificar el aprendizaje.

La Importancia de la Repetición

Estos resultados también son comparables a otros sistemas de memoria, donde se ha sugerido que repetir la información aprendida es clave para la consolidación de la memoria. Esta repetición puede ser modificada por estados de comportamiento, como cuán activos estamos.

En términos más simples, cuando estamos Aprendiendo, nuestros cerebros podrían repetir y ensayar lo que acabamos de aprender, especialmente si estamos activos. Esto podría ayudar no solo a recordar información, sino también a hacerla más permanente.

Pensamientos Finales

Este conjunto de investigaciones enfatiza la complejidad de cómo se forman y consolidan los recuerdos. Muestra que la consolidación de la memoria no es un proceso estático, sino dinámico, influenciado significativamente por nuestras acciones y estados de ser.

A medida que aprendemos y recordamos, estar activos puede ayudar a nuestros cerebros a solidificar lo que aprendemos. Esto sugiere que integrar movimiento y aprendizaje podría mejorar la memoria y tener aplicaciones prácticas en entornos educativos y programas de rehabilitación.

Al entender cómo nuestro estado físico influye en la memoria, podemos aprovechar este conocimiento para mejorar técnicas de aprendizaje y retención de la memoria en varios campos.

Fuente original

Título: Behavioral state regulates the dynamics of memory consolidation

Resumen: Long-term memories are consolidated over time, progressively becoming more stable and resistant to interference. Memory consolidation occurs offline and often involves transfer of memories from one brain site to another. For many motor memories, consolidation is thought to involve early learning in cerebellar cortex that is subsequently transferred to the cerebellar nuclei. Here we report that in mice, engaging in locomotor activity during training in a classical conditioning task shifts the critical time window for memory consolidation, from just after training sessions, to between trials, within sessions. This temporal shift requires natural patterns of cerebellar granule cell activity during intertrial intervals and is accompanied by earlier involvement of the downstream cerebellar nucleus. These results reveal that the critical time window for cerebellar memory consolidation can be surprisingly brief, on a timescale from seconds to minutes, and that it is dynamically regulated by behavioral state.

Autores: Megan R Carey, N. T. Silva, M. I. Ribeiro

Última actualización: 2024-07-01 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.28.601231

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.28.601231.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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