Las conexiones neuronales van perdiendo actividad para recordar en el proceso de envejecimiento natural, pero hasta ahora no se había podido visualizar: gracias a la optogenética, neurocientíficos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, en Singapur, han conseguido ver cómo las neuronas se deterioran con la edad.
El estudio experimental que difunde Nature Communications describe el trabajo que llevaron a cabo con la utilización de imágenes de calcio y manipulación optogenética.
Estos hallazgos allanan el camino para conseguir terapias que puedan mantener el bienestar mental de una persona que envejece. Con estas técnicas avanzadas, el equipo descubrió en murinos que las neuronas en una parte del cerebro, la corteza prefrontal, mostraban una sólida capacidad de codificación de memoria en ratones jóvenes. Sin embargo, esta capacidad de retener la memoria disminuye en ratones de mediana edad y viejos, debido al debilitamiento de las conexiones entre las neuronas.
Es bien sabido que las conexiones entre las neuronas son cruciales para almacenar la memoria, pero hasta ahora no se había demostrado experimentalmente, en el cerebro vivo, cómo los cambios en las células cerebrales que envejecen causan conexiones debilitadas.
En opinión de estos neurocientíficos, sus hallazgos tras cuatro años de trabajo sugieren que fortalecer las conexiones debilitadas entre las células nerviosas, por ejemplo mediante actividades de entrenamiento de la memoria, podría ayudar a retrasar el deterioro de la memoria de trabajo de las personas a medida que envejecen.
En estudios anteriores utilizaron células nerviosas de sujetos muertos, pero ahora en Singapur han medido, en ratones vivos, la actividad en tiempo real de células nerviosas individuales. Para realizar estas mediciones, utilizaron esa técnica avanzada de imágenes ópticas que les permitió comprender la función de cada neurona midiendo su actividad neuronal en el contexto de la memoria de trabajo.
Neuronas a partir de la mediana edad
La conclusión de mayor relieve es que han demostrado que, en comparación con ratones jóvenes, los ratones de mediana edad y los viejos requerían más sesiones de entrenamiento para aprender nuevas tareas, lo que indica cierta disminución en la memoria y las habilidades de aprendizaje a partir de la mediana edad. También encontraron cambios en las células nerviosas de ratones mayores.
El profesor Tsukasa Kamigaki destaca que su estudio “demuestra una reducción significativa en la comunicación entre las neuronas responsables de codificar los recuerdos en la corteza prefrontal; un factor clave en la disminución de la memoria de trabajo relacionada con la edad. Este descubrimiento proporciona más evidencia de que la intervención proactiva puede mejorar la comunicación neuronal. Ejemplos de intervención incluyen cambios en el estilo de vida, como entrenamiento cognitivo y ejercicio regular. Estas actividades pueden potencialmente mitigar el impacto del envejecimiento cognitivo y mejorar la salud cognitiva general de las personas a medida que envejecen”.
Otros experimentos también demostraron que el debilitamiento de las conexiones entre las células nerviosas conducía a la inestabilidad de los circuitos neuronales en la corteza prefrontal ya en la mediana edad, lo que resultaba en una menor capacidad para retener la memoria.
En este sentido, Ydollah Ranjbar-Slamloo, miembro del equipo, explica que “descubrimos que la corteza prefrontal en ratones permanece activa cuando recuerdan cosas, como los humanos. El hallazgo sugiere que los ratones podrían ser un buen modelo para estudiar cómo funciona la memoria y su proceso de envejecimiento. Por lo tanto, nuestros hallazgos indican que, al igual que en los ratones, nuestro cerebro puede comenzar a degradarse temprano, a medida que envejecemos”.
Combatir el deterioro cognitivo
Asimismo, Huee Ru Chong, también de este equipo, puntualiza que “el hecho de que los circuitos cerebrales mostraran signos de degradación a partir de la mediana edad resalta la necesidad de estrategias clínicas para salvaguardar nuestro bienestar mental lo antes posible”.
En línea con estas opiniones, el profesor Nagaendran Kandiah, neurólogo consultor senior, subraya que “en los seres humanos, la corteza prefrontal desempeña un papel clave en la organización, retención y recuperación de memoria. Los interesantes hallazgos del equipo de Universidad Tecnológica de Nanyang proporcionan información sobre cambios neuronales específicos en la corteza prefrontal asociados con el envejecimiento. Este nuevo conocimiento será de enorme relevancia clínica en el diseño de intervenciones cognitivas para retrasar el deterioro de la memoria relacionado con la edad”.
Finalmente, el profesor Jun Nishiyama, del programa de Neurociencia y Trastornos del Comportamiento de la Facultad de Medicina de Duke-NUS, comenta que “es bien sabido que el rendimiento del cerebro disminuye con el envejecimiento, pero las causas subyacentes siguen siendo difíciles de alcanzar. Este innovador estudio ofrece conocimientos neurológicos clave sobre el deterioro de la memoria de trabajo relacionado con la edad, destacando la comunicación neuronal reducida en la corteza prefrontal del ratón, a partir de la mediana edad. Esta investigación enfatiza la importancia de intervenciones tempranas y estratégicas para combatir el deterioro cognitivo, proporcionando un marco vital para futuras investigaciones sobre el envejecimiento y el mantenimiento de la salud del cerebro”.
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