Viernes, 27 abril 2012
Biología

La memoria de la médula espinal

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Se ha descubierto un nuevo mecanismo de memoria dentro del sistema nervioso que ayuda a evitar el agotamiento completo por una actividad física intensa. Ésta es la primera vez que se detecta esa forma de memoria a corto plazo en un animal vertebrado.

Muchos conocemos la sensación de cuando nuestros músculos cansados nos piden que dejemos de hacer ejercicio. Sin embargo, cada vez hay más evidencias de que nuestro cerebro contribuye a esta fatiga y nos dice que paremos de hacer una actividad mucho antes de que el sistema en su conjunto esté completamente agotado, para de este modo mantener siempre una reserva para casos de emergencia. La necesidad de cambiar velocidad por resistencia es importante para todos los animales, ya que hay muchas situaciones en que la resistencia nos puede ser de mayor utilidad que la velocidad, y si desperdiciamos fuerzas en una carrera muy veloz podemos quedar incapacitados para afrontar situaciones posteriores.

El descubrimiento de esa singular forma de memoria en un vertebrado fue hecho por el equipo de la Dra. Hong-Yan Zhang y el profesor Keith Sillar, ambos de la Universidad de St. Andrews, en el Reino Unido, al estudiar cómo ciertas redes de nervios controlan el movimiento en renacuajos del tipo Xenopus.

Su descubrimiento demuestra que incluso los animales muy simples tienen la capacidad de regular sus actividades hasta el punto descrito, y brinda datos esclarecedores sobre cómo el cerebro ayuda en esta regulación a los animales para evitar el agotamiento.

La forma de memoria simple descubierta en células nerviosas de la médula espinal evita que un animal se agote por completo al tratar de correr una maratón a toda velocidad.

[Img #7866]Las células musculares son vitales para la supervivencia animal, en funciones que van desde la locomoción hasta los latidos del corazón. La imagen muestra, en colores falsos, proteínas en células musculares y cardiacas de un embrión de mosca. Foto: LDSB, NHLBI, NIH.

Lo más asombroso es que el equipo encontró que esta nueva forma de memoria era controlada por un mecanismo muy común pero del todo inesperado.


Todas nuestras células tienen gran cantidad de bombas proteicas diseminadas por su superficie, que absorben y expulsan constantemente partículas provistas de carga eléctrica (iones). Una bomba de esas es responsable de transportar iones de potasio y sodio cargados positivamente a través de la membrana celular para que las células estén cargadas negativamente en comparación con su entorno. Éste es el mecanismo subyacente en las señales eléctricas de las neuronas del cerebro y de los sistemas nerviosos de todo organismo avanzado. Cada célula puede tener muchos millones de estas bombas.

El equipo de la Universidad de St. Andrews encontró que estas bombas participan en un bucle de realimentación que permitía que células nerviosas específicas de la médula espinal mantuvieran un recuerdo a corto plazo de la actividad reciente del renacuajo. Cuanta más actividad de esta clase haya, más trabajan las bombas para reducir la actividad de la red. Esta forma de registro proporciona una memoria continuamente actualizada de la actividad previa y evita que el renacuajo fuerce su cuerpo hasta caer en el agotamiento total.

Estas bombas son también muy importantes en una serie de problemas médicos como las arritmias cardíacas y algunos trastornos del movimiento similares a la Enfermedad de Parkinson. Como este estudio ha mostrado que estas bombas desempeñan un papel más sofisticado y adaptable de lo que se pensaba, se abren ahora nuevas y prometedoras líneas de investigación.

El estudio se ha realizado con financiación del Consejo de Investigaciones en Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), del Reino Unido.


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