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Cierta Ciencia

En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

¿Si la memoria se desvanece será posible recuperarla?

Electro estimulación - Cierta Ciencia - CienciaEs.com

Mientras escucha o lee este escrito su cerebro está haciendo algo fantástico. Cada frase que se queda en su cabeza así sea por un instante, hace que las letras ocasionen una suerte de sinfonía de señales neuronales. Este intrincado ritmo eléctrico constituye el lenguaje del cerebro, un lenguaje que apenas hemos empezado a entender.

Robert Reinhart, profesor asistente de psicología y ciencias del cerebro en la Universidad de Boston, afirma que hemos llegado a un punto donde no solo podremos entender este lenguaje, sino que podríamos hablar de que lograremos potenciarlo para aumentar el funcionamiento del cerebro. En un estudio pionero, Reinhart y John Nguyen, estudiante de doctorado, demuestran que la electro-estimulación puede mejorar la conocida como memoria de trabajo de personas que anden por los 70 años, al punto de que su desempeño en tareas que requieran una memoria funcionando bien, se puede equiparar a la de quienes anden por los 20 años.

La investigación de Reinhart y Nguyen se centra en la memoria de trabajo o memoria operativa, esa que nos permite tomar decisiones, razonar, memorizar la lista de la compra y, ojalá, recordar dónde dejamos las benditas llaves. La memoria operativa empieza a declinar al final de los 20 años o al inicio de los 30, explica Reinhart, a medida que ciertas regiones del cerebro inician un proceso gradual de desconexión o de disminución en la coordinación. Cuando se llega a los 60 o 70, esos circuitos neuronales se han deteriorado lo suficiente como para que sus efectos sean notorios en forma de dificultades cognitivas, aún en la ausencia de cualquiera de las enfermedades que comprometan la salud cerebral.

Pero el dúo de investigadores ha descubierto algo increíble: el uso de la corriente eléctrica aplicada al cerebro de manera no invasiva, puede estimular áreas del cerebro que hayan perdido su ritmo, lo que podrá mejorar el funcionamiento de la memoria de trabajo.

Durante el estudio, que recibió la financiación de los Institutos Nacionales de Salud, le pidieron a un grupo de personas de 20 años y a otro de personas entre los 60 y 70 que realizaran una serie de tareas que requerían observar una imagen y luego de una pausa breve identificar si una segunda imagen era ligeramente diferente de la original.

De entrada, los muchachos fueron mucho más agudos, sobrepasando a los mayores. Sin embargo, cuando los adultos viejos recibieron 25 minutos de una estimulación suave en la forma de unos electrodos colocados en el cuero cabelludo y de acuerdo a los circuitos individuales de cada participante, la diferencia entre los dos grupos desapareció. Y mejor todavía, el impulso a la memoria duró al menos hasta el final de los 50 minutos que dura el experimento.

Veamos las razones por las que esta técnica es tan efectiva. Para hacerlo necesitamos echarle una mirada a los dos mecanismos que permiten que la memoria de trabajo funcione de forma adecuada: acoplamiento y sincronización.

El acoplamiento se da cuando diferentes tipos de ritmo cerebral en forma de ondas eléctricas se coordinan, lo que nos ayuda a procesar y almacenar la memoria operativa. Ritmos lentos, de baja frecuencia, los llamados theta, bailan en la parte anterior del cerebro, actuando como el director de una orquesta. Luego se van hacia atrás donde cogen más ritmo, más rápido, el llamado ritmo gama, que es el encargado de procesar el mundo alrededor.

Al igual que las orquestas tienen flautas, violines, oboes y tantos instrumentos, los ritmos gama que se mueven en el cerebro contribuyen con algo único a la orquesta neuronal que crea y perpetúa los recuerdos. Un ritmo gama puede procesar el color de un objeto que se tiene en la mente, mientras que otro captura su forma, otro su orientación y otro su sonido.

Pero cuando el director de la orquesta extravía su batuta, cuando los ritmos theta pierden su habilidad para conectarse con esos ritmos gama para monitorearlos, mantenerlos y dirigirlos, la melodía dentro del cerebro empieza a desintegrarse y nuestros recuerdos pierden su agudeza.

Por otro lado, la sincronización, esto es, cuando los ritmos theta venidos de diversas áreas del cerebro se sincronizan con otro, permite que áreas del cerebro puedan comunicarse entre ellas. Este proceso sirve como el pegante de la memoria, combinando detalles sensoriales individuales para crear una recolección coherente. Cuando envejecemos, nuestros ritmos theta se vuelven menos sincronizados y la fábrica de nuestros recuerdos empieza a resquebrajarse.

El trabajo de Reinhart y Nguyen sugiere que mediante el uso de la estimulación eléctrica se pueden reestablecer esos caminos que se desdibujan cuando se envejece, mejorando nuestra habilidad para recuperar nuestras experiencias por que se ha podido recuperar el flujo de información dentro del cerebro. Y no es solo que las personas mayores se pueden beneficiar por el uso de esta técnica, los jóvenes también.

En el estudio, 14 de los participantes jóvenes tuvieron problemas en las pruebas de memoria a pesar de su edad. Los investigadores los llamaron para estimular también sus cerebros.

“Los jóvenes con bajo rendimiento también mejoraron su memoria gracias a la estimulación. Pudimos potenciar su memoria operativa así no estuvieran ni cerca de los 60 o 70”, dice Reinhart. “Acoplamiento y sincronización existen como un continuum”, añade.

En un extremo del espectro, alguien con una memoria increíble puede ser excelente en sincronizar y acoplar, mientras que alguien con una enfermedad tendrá problemas con ambos. Otros estarán en la mitad y podrán ser buenos acoplando y flojos en la sincronización, o, al contrario.

“Y cuando nosotros usamos la estimulación para alterar la sinfonía neuronal, no solo estamos haciendo un pequeño ajuste. Es importante para el comportamiento. Las personas podrán recordar mejor, percibir mejor, aprender más rápido. De verdad es algo extraordinario”, dice Reinhart.

Y mirando adelante, él ve una variedad extraordinaria de aplicaciones futuras para su trabajo.

“Esto está abriendo todo un nuevo camino, con un potencial enorme para la investigación y desarrollo de tratamientos. Es fantástico y estamos llenos de expectativas”, finaliza.

Es de verdad un estudio asombroso y con aplicaciones muy cercanas. Pero cuidado. No es asunto de entrar a internet, comprarse unos electrodos y aplicarse corriente en la cabeza. Que ya hay muchos charlatanes vendiendo sus vituallas.

Referencias:

Working memory revived in older adults by synchronizing rhythmic brain circuits
Robert M. G. Reinhart & John A. Nguyen. Nature Neuroscience 2019.

Disruption and rescue of interareal theta phase coupling and adaptive behavior. Robert M. G. Reinhart. Proceedings of the National Academy of Sciences 2017.

Obras de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades (Amazon)

En Colombia en la Librería Panamericana y en Bogotá en la Librería Nacional

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades. (Planeta)


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