Nuevas Perspectivas sobre la Memoria de los Ratones: Tareas Táctiles Liberadas
La investigación revela cómo los ratones que se mueven libremente interactúan con tareas de memoria táctil.
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Tabla de contenidos
La memoria juega un papel crucial en la vida de todos los seres vivos. Les ayuda a recordar experiencias pasadas y actuar según lo que han aprendido. La memoria se puede clasificar de varias maneras: por cuánto tiempo dura (como la memoria a corto y largo plazo), por cuánto somos conscientes de ella (explícita o implícita) y por cómo se usa (Memoria de trabajo y memoria de referencia).
La Memoria a corto plazo (MCP) se trata de mantener información por un breve momento, generalmente hasta veinte segundos. La memoria de trabajo, por otro lado, se refiere a usar esa información para realizar tareas. La memoria de trabajo involucra tres pasos: tomar información (codificación), mantenerla en mente (mantenimiento) y recordarla cuando se necesita (recuperación). Cuando la información necesita ser sostenida por un corto tiempo, esta parte de mantenimiento es lo que llamamos memoria a corto plazo.
Rol del Hipocampo
El hipocampo es una parte del cerebro que es esencial para procesar y recordar información relacionada con el espacio. Ayuda a organizar y recordar recuerdos a largo plazo. Sin embargo, ha habido cierta confusión sobre si el hipocampo es necesario para recordar cosas que no están relacionadas con el espacio.
La mayoría de los experimentos pasados sobre memoria a corto plazo en animales como los roedores han utilizado tareas relacionadas con el espacio. Estas tareas implicaban que ellos navegaban o recordaban dónde estaban las cosas. Las tareas de memoria a corto plazo no espaciales, que involucran diferentes tipos de pistas como la vista o el olfato, no se han probado ampliamente en ratones que se mueven libremente. En cambio, la mayoría de las tareas no espaciales requerían que los animales se quedaran quietos.
En contraste, hay numerosas tareas de memoria a corto plazo espacial para ratones, que tienden a ser más fáciles de aprender para ellos. Esto probablemente se debe a que estas tareas les permiten usar su curiosidad natural y su comportamiento exploratorio. Aunque hay varias tareas sensoriales para ratas en movimiento, no había tareas diseñadas para ratones que se mueven libremente.
Discriminación Táctil y Tareas de Memoria
Los ratones pueden aprender rápidamente a diferenciar diferentes texturas. A diferencia de las tareas basadas en el olfato o el gusto, las tareas táctiles pueden controlarse en cuanto a cuánto tiempo duran. En experimentos, los investigadores crearon una nueva configuración que permite a los ratones interactuar con texturas mientras se mueven libremente.
Esta configuración utiliza un laberinto en forma de ocho con pares de ruedas hechas de diferentes texturas. Los ratones aprenden a asociar ciertas texturas con acciones específicas, como correr a la izquierda o a la derecha. Este laberinto puede utilizarse para dos tipos de tareas: reconocer diferentes texturas y recordarlas por un corto tiempo después de moverse.
Los ratones suelen completar muchas pruebas en una sola sesión. En experimentos anteriores, los ratones estaban limitados a ciertas acciones o atrapados en un lugar, lo que hacía que el aprendizaje fuera lento. Sin embargo, en este nuevo diseño, los ratones pueden correr y relacionarse con las texturas de manera más natural. La mayoría de los ratones aprendieron a distinguir las texturas en cinco sesiones.
Estructura de las Tareas
Cada sesión experimental se divide en bloques. En estos bloques, los ratones primero pasan por un entrenamiento, donde aprenden siendo guiados hacia la elección correcta. Luego, pasan a la prueba, donde hacen sus elecciones basadas en lo que aprendieron. En la tarea táctil, solo ciertas ruedas están activas durante pruebas específicas.
Después de pasar por varias sesiones, incluyendo entrenamiento y prueba, los ratones muestran un buen rendimiento. Pueden reconocer texturas con precisión y mantener altas tasas de éxito durante las pruebas. Con el tiempo, el número de pruebas en las que participan aumenta, y se vuelven más exitosos al identificar correctamente las texturas.
Aprendiendo la Tarea de Memoria a Corto Plazo
Mientras que las tareas anteriores se centraron en la memoria espacial, los investigadores crearon una tarea de memoria a corto plazo táctil. En esta configuración, los ratones son entrenados para recordar lo que sintieron combinando diferentes acciones como olfatear (para muestrear la textura) y correr (para mantener la memoria).
Antes de comenzar esta tarea, los ratones son entrenados en la tarea de discriminación táctil. Después de algunas sesiones, comienzan a pasar a la tarea de memoria a corto plazo. Esta nueva tarea toma más tiempo para aprender en comparación con la tarea táctil porque requiere que los ratones mantengan su memoria mientras se mueven.
Los ratones pasaron por sesiones de formación que les ayudaron a adaptarse. Una vez que aprendieron, mostraron un rendimiento estable en distinguir texturas y retener la memoria por un corto periodo.
Rendimiento y Resultados
Los ratones completaron muchas pruebas durante la tarea de memoria táctil, mostrando que pueden aprender y recordar eficazmente. La mayoría de las sesiones resultaron en la finalización exitosa de la tarea, lo que indica que pudieron mantener su memoria y desempeñarse bien.
Curiosamente, estos ratones pudieron aprender la tarea de memoria a corto plazo más rápido que en experimentos anteriores que requirieron muchas sesiones. Normalmente alcanzaron el éxito en alrededor de una docena de sesiones. La tasa de éxito se mantuvo alta, y el número de pruebas por sesión también mostró una mejora constante.
Silenciando el Hipocampo y Sus Efectos
Para entender cómo el hipocampo afecta la memoria a corto plazo, los investigadores silenciaron temporalmente mientras los ratones tenían que recordar información. Usaron un método que les permitió apagar células cerebrales específicas en el hipocampo durante la fase de memoria de la tarea.
Durante las sesiones de control, cuando el hipocampo no estaba silenciado, los ratones se desempeñaron bien. Sin embargo, cuando el hipocampo fue silenciado, su rendimiento disminuyó significativamente. Esto sugiere que el hipocampo juega un papel importante en mantener recuerdos, incluso para tareas que no involucran información espacial.
Conclusiones y Perspectivas Futuras
Esta investigación destaca cómo se pueden diseñar efectivamente tareas de memoria táctil para ratones que se mueven libremente, y que estas tareas pueden revelar información importante sobre cómo funciona la memoria en estos animales. Los hallazgos indican que el hipocampo está involucrado en mantener recuerdos no espaciales, contribuyendo a nuestra comprensión de la memoria en general.
Esta nueva tarea de memoria a corto plazo táctil ofrece una manera confiable de estudiar cómo los ratones que se mueven libremente interactúan con su entorno y recuerdan información. Los estudios futuros pueden explorar diferentes tipos de texturas, variaciones de tiempo y otros aspectos de la memoria. Hay un gran potencial para expandir este trabajo y obtener más información sobre los procesos de memoria y cómo funcionan en diferentes contextos.
Al crear una mejor comprensión de cómo funciona la memoria, los investigadores pueden investigar más sobre el aprendizaje y el comportamiento tanto en animales como en humanos. Los hallazgos enfatizan la importancia de un hipocampo funcional en las tareas de memoria, proporcionando una base para una exploración más profunda de las funciones relacionadas con la memoria.
Título: Dorsal CA1 silencing degrades tactile short-term memory
Resumen: Previous studies in rodents showed that the hippocampus is involved in spatial short-term memory (STM), but hippocampal necessity for maintaining short-term sensory memories is unknown. Here, we develop tactile discrimination and STM tasks for freely-moving mice. Subjects learn to discriminate between textures after four shaping sessions and a single post-shaping session, and learn the STM task within a dozen sessions. Transient closed-loop silencing of dorsal hippocampal region CA1 during memory maintenance degrades task performance, compared to interleaved control blocks. Thus, uninterrupted hippocampal activity is required for acting upon tactile information maintained in STM. The findings suggest that the role of the hippocampus extends beyond spatial navigation, encoding memories, and long-term consolidation of experiences.
Autores: Eran Stark, S. Someck, N. Katz, A. Levi
Última actualización: 2024-03-04 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582962
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582962.full.pdf
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