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Cómo convertir los malos recuerdos en buenos

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Los científicos utilizaron en ratones una técnica experimental que permite etiquetar las neuronas que codifican un recuerdo específico. / Fotolia

Los científicos utilizaron en ratones una técnica experimental que permite etiquetar las neuronas que codifican un recuerdo específico. / Fotolia

¿A quién no le gustaría poder modificar un mal recuerdo? Aunque todavía la ciencia está lejos de conseguirlo en humanos, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts han identificado el circuito cerebral que los vincula a los sentimientos y han conseguido revertir, en ratones, los malos recuerdos en buenos.

AGENCIA: SINC

La mayoría de los recuerdos que almacenamos poseen algún tipo de emoción asociada, negativa o positiva. Ahora, un nuevo estudio llevado a cabo por neurocientíficos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EE UU) revela el circuito cerebral que controla cómo los recuerdos se vinculen con los sentimientos.

Los investigadores encontraron que se podía revertir la asociación emocional de recuerdos específicos mediante la manipulación de las neuronas mediante la optogenética –una técnica que utiliza la luz para controlar la actividad de estas células del cerebro–.

El trabajo, realizado en ratones, se ha publicado en la última edición de la revista Nature. Los resultados muestran que un circuito neuronal que conecta el hipocampo y la amígdala desempeña un papel crítico en dicha asociación de la emoción con la memoria.

Para los autores, este circuito podría dar lugar a nuevos medicamentos para tratar, por ejemplo, el trastorno de estrés postraumático. «En el futuro se podrían desarrollar métodos que ayuden a la gente a recordar momentos positivos con más fuerza que los negativos», explica Susumu Tonegawa, investigador del MIT y autor principal del artículo.

Los recuerdos están hechos de muchos elementos, que se almacenan en diferentes partes del cerebro. Según los expertos, el contexto de una memoria –que incluye información sobre el lugar donde tuvo lugar el evento– se almacena en las células del hipocampo, mientras que las emociones vinculadas se encuentran en la amígdala.

Investigaciones anteriores habían demostrado que muchos aspectos de la memoria, incluidas las asociaciones emocionales, son maleables. Sin embargo, hasta ahora no se conocía el circuito neuronal que subyace a dicha flexibilidad.

Cómo modificar recuerdos

En el nuevo estudio, los científicos exploraron esa maleabilidad con una técnica experimental que permite etiquetar las neuronas que codifican un recuerdo específico, conocidas como engrama.

Para lograr esto, etiquetaron las células del hipocampo activas durante la formación del recuerdo con una proteína sensible a la luz llamada canalrodopsina. A partir de entonces, cada vez que esas células se activaban con la luz, los ratones se acordaban del recuerdo codificado por ese grupo de células.

Los expertos primero etiquetaron las neuronas asociadas con una experiencia gratificante (para los ratones machos, socializar con un ratón femenino) o una experiencia desagradable (un choque eléctrico leve). En este primer conjunto de experimentos, los investigadores etiquetaron células de memoria en una parte del hipocampo llamada giro dentado.

Dos días más tarde, los ratones fueron colocados en un gran depósito rectangular de arena con dos zonas. Durante tres minutos, los investigadores registraron qué mitad de la arena preferían los ratones.

Entonces, para los ratones que habían recibido el condicionamiento del miedo, los investigadores estimularon las células marcadas con luz en el giro dentado cada vez que el ratón entraba en su lado preferido. Los roedores pronto comenzaron a evitar esa zona, lo que demuestra que la reactivación de la memoria del miedo había tenido éxito.

De la misma forma, la memoria de la recompensa también podía ser reactivada. Así, los ratones que eran estimulados positivamente –los investigadores les activaron con luz cada vez que entraban en el lado menos preferido– comenzaron a pasar más tiempo allí al recordar el grato recuerdo.

Un par de días más tarde, los investigadores trataron de revertir las respuestas emocionales de los ratones. Para los que recibieron originalmente el condicionamiento del miedo, se activaron las células de memoria que participan en dicho recuerdo con la luz durante 12 minutos, mientras los ratones pasaban tiempo con los ratones hembra. Para los ratones que habían recibido inicialmente la recompensa, las células de memoria se activaron mientras recibían descargas eléctricas leves.

A continuación, los investigadores pusieron de nuevo los roedores en el depósito de arena. Esta vez, los que originariamente había sido estimulados negativamente y que habían evitado el lado de la cámara en la que sus células del hipocampo se activaban por el láser, empezaban a pasar más tiempo en ese lado, lo que muestra que una asociación agradable había sustituido al miedo. Esta inversión también ocurrió con la recompensa.

Conexiones alteradas

Luego, los investigadores llevaron a cabo el mismo conjunto de experimentos, salvo que las células de memoria fueron etiquetadas en la amígdala basolateral, una región implicada en el procesamiento de las emociones. Esta vez, no se pudo inducir un cambio, es decir, los ratones continuaron comportándose como habían sido condicionados.

Para los autores, esto sugiere que las asociaciones emocionales, también llamadas valencias, se codifican en alguna parte del circuito neuronal que conecta el giro dentado de la amígdala. Una experiencia terrible refuerza las conexiones entre el engrama del hipocampo y las células que codifican el miedo en la amígdala.

No obstante, esta conexión puede ser debilitada posteriormente al formarse nuevas conexiones entre las células del hipocampo y la amígdala que codifiquen asociaciones positivas. «Esa plasticidad de la conexión entre el hipocampo y la amígdala desempeña un papel crucial en la conmutación de la valencia de la memoria», concluye Tonegawa.

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Referencia bibliográfica:

Roger L. Redondo, Joshua Kim, Autumn L. Arons, Steve Ramirez, Xu Liu & Susumu Tonegawa. Bidirectional switch of the valence associated with a hippocampal contextual memory engram. Nature, 28 de agosto de 2014.

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Olegario Ramón recoge el galardón que distingue a Ponferrada como ‘Ciudad de la Ciencia y la Innovación’

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Olegario Ramón recoge de manos de Diana Morant el galardón ‘Ciudad de la ciencia’

El alcalde de Ponferrada, Olegario Ramón, recibió ayer de manos de la ministra de Ciencia e Innovación, Diana Morant, el galardón que distingue a Ponferrada como ‘Ciudad de la Ciencia y la Innovación’, que otorga el Gobierno de España a los municipios que apuestan por los proyectos ligados a la tecnología como motor de sostenibilidad, transformación y creación de empleo.

La ceremonia de entrega tuvo lugar en el Auditorio Alfredo Kraus del Palacio de Congresos de Las Palmas de GranCanaria.

En su intervención, el alcalde destacó la difícil, pero apasionante, transición que vive Ponferrada desde la minería del carbón a la minería de los datos, de la innovación, del empleo verde y sostenible, de las energías renovables, del turismo inteligente y de la agroindustria y de la educación.

También destacó la gran labor de la concejala de Innovación, Mabel Fernández, y del responsable del gabinete municipal de Innovación, José María Beltrán, a la hora de impulsar y desarrollar los proyectos tecnológicos que auspicia el Ayuntamiento.

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El Campus de Ponferrada acoge la primera observación absoluta de la gravedad en León

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Se llevó a cabo el pasado mes de julio en el Campus de Ponferrada, con la participación de alumnos y profesores del grado de Geomática

Observación absoluta de la gravedad en León realizada en el Campus de Ponferrada

Un equipo del Servicio de Gravimetría del Instituto Geográfico Nacional (IGN) realizó el pasado mes de julio la primera observación absoluta de la gravedad en la provincia de León, que se realizó en las instalaciones del Campus de Ponferrada de la Universidad de León (ULE), en una actividad que contó con el apoyo y participación de alumnos y profesores del Grado de Ingeniería en Geomática y Topografía.

Para hacer la medición se empleó un gravímetro absoluto A10 (incertidumbre 10,5 µGal; 1 µGal = 10-8 m/s2) que permite obtener el valor de la aceleración de la gravedad de forma muy precisa en un lugar de observación concreto. De esta manera, cuando se hayan procesado los datos de la observación, el Campus de Ponferrada contará con una de las estaciones de la red REGA (Red Española de Gravimetría Absoluta).

Las estaciones REGA son la referencia más precisa que hay de la gravedad en España. Por lo tanto, cualquier trabajo o estudio que requiera del conocimiento preciso de la gravedad en el entorno de Ponferrada hará uso del valor proporcionado por la estación REGA del Campus de Ponferrada.

La aceleración de la gravedad o ‘g’ es el efecto que la fuerza de la gravedad produce en los cuerpos, mientras que la fuerza de la gravedad es la combinación de la fuerza gravitatoria (atracción generada por la masa de la Tierra y por la masa de los cuerpos extraterrestres) y de la fuerza centrífuga producida por la rotación del planeta. Las aplicaciones en las que se emplea la gravimetría incluyen el cálculo de altitudes y desniveles de precisión y la definición del geoide y forma de la Tierra.

Utilidad de los datos obtenidos

En el ámbito académico, la gravimetría se emplea en campos de estudio como la geodinámica (actividad volcánica o comportamiento de las distintas capas que estructuran el interior del planeta), la geodesia, la metrología, la hidrogeología (estudio de acuíferos) o la geología estructural (definición de discontinuidades bajo la superficie terrestre).

La industria emplea los valores de la gravedad para calibrar las células de presión empleadas en las básculas, pero también en la exploración de metales y de hidrocarburos. En el caso de los metales la utilidad de la gravimetría es muy alta, ya que tomando como base una observación absoluta es posible obtener variaciones laterales de densidad que serán muy visibles en caso de que haya una alta concentración de metales.

Uno de los aspectos más positivos de la observación de Ponferrada es que se puede enlazar con los datos de la estación permanente de posicionamiento por satélite (GNSS) ya existente en el campus. En el futuro, se va a calcular la altitud (ortomética) del punto observado, con lo cual también se integrará en la Red Española de Nivelación de Alta Precisión (REDNAP).

Una vez finalizados los trabajos el Campus de Ponferrada contará con una base REGA y REDNAP, que junto con la base permanente GNSS del ITACyL, permitirá al alumnado del grado en Geomática, y a todos los usuarios que lo precisen, contar con estos puntos de referencia de máxima precisión para sus trabajos académicos y profesionales.

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El proyecto ‘Treealert’ del Campus de Ponferrada 2º premio en el certamen Desafío Universidad Empresa

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Flor Álvarez Taboada recogió el pasado viernes el segundo premio por el proyecto ‘Treealert’, en respuesta a la demanda planteada por la empresa ‘Bosques y Ríos’

Flor Álvarez Taboada recoge el premio Desafío Universidad Empresa

El proyecto ‘Treealert’ propuesto por la Universidad de León (ULE) desde el campus en Ponferrada obtuvo el segundo premio del certamen ‘Desafío Universidad-Empresa’, y fue recogido el pasado viernes por Flor Álvarez Taboada, investigadora de la Escuela de Ingeniería Agraria y Forestal (EIAF), y Joaquín Garnica, de la empresa ‘Bosques y Ríos’, de manos de Blanca Ares, Directora General de Universidades e Investigación de la Junta de CyL, en el transcurso de una ceremonia que se desarrolló en la Universidad de Salamanca.

El proyecto presentado por el grupo de investigadores de la EIAF del Campus de Ponferrada da respuesta al desafío planteado por la empresa ‘Bosques y Ríos’, con fuerte presencia en el sector del chopo en las cuencas del Duero y el Ebro, que solicitó el desarrollo y puesta a punto de un sistema para el seguimiento remoto del estado sanitario de las choperas, que además pudiera actuar como sistema de prevención ante la propagación y/o aparición de daños bióticos (plaga, enfermedad) y/o abióticos que afectasen al crecimiento de las plantaciones.

Hay que tener en cuenta que actualmente los daños causan una pérdida del crecimiento de los árboles con el consiguiente efecto económico sobre la plantación, por lo que la resolución de esta demanda tecnológica podría ser un elemento diferenciador que haría posible una mejora cuantitativa en el sector de la populicultura, en términos de productividad y sostenibilidad económica, ambiental y social.

Escáner laser en choperas

Sistema de alerta temprana de daños en choperas

La solución que ha sido premiada por el Plan de Transferencia de Conocimiento Universidad-Empresa tiene como objetivo poner en marcha un sistema multiescala (escala de árbol, escala de rodal y escala de masa) de alerta temprana y seguimiento de daños bióticos y abióticos que afecten a las choperas a partir de Big Data, imágenes satelitales y procedentes de RPAS, nubes de puntos de escáneres láser, sensores ecofisiológicos e Internet de las Cosas (IOT).

Como resultado final, en un plazo máximo de 12 meses, se obtendrá una aplicación web en la que el propietario introducirá la localización de sus choperas (como fichero o dibujando el área de interés en la propia aplicación) y el periodo temporal de interés (últimos meses, semanas, días) y obtendrá, en tiempo real, la probabilidad de que se haya producido un daño en la plantación, visualizándolo en el mapa con una escala de color y descargable como tabla y como imagen. Además, se implementará un sistema de aviso automático al propietario (vía e-mail, móvil) de anomalías en tiempo real por posibles daños por viento, anormalidades fisiológicas o cambios en vigor (una vez depuradas por el sistema) en las parcelas incluidas en el sistema de monitorización y seguimiento.

El sistema premiado en el ‘Desafío Universidad-Empresa’, -explica Flor Álvarez Taboada-, presenta como aspecto diferencial que un usuario no experto en teledetección ni IOT va a poder obtener a través de la aplicación web desarrollada información clara e inmediata del estado sanitario de sus parcelas de chopo, así como de la probabilidad de que se haya producido un daño (información en forma de imagen, gráfico, vector o tabla), además de poder recibir una alerta automática en el móvil. Otra de las ventajas es que se emplean técnicas replicables y automatizables, aplicables a escala de provincial y regional, de forma que se puedan gestionar plantaciones de gran extensión”.

Poner a disposición de la cadena de valor del chopo (empresas dedicadas a la plantación y/o gestión de choperas, cultivadores de chopo (actuales y potenciales), industria de transformación) y de los gestores forestales una herramienta digital como ‘TreeAlert’, que permita detectar y monitorizar los daños choperas, favorece el éxito en la gestión de las plantaciones existentes, haciéndolas más sanas, más resilientes y por lo tanto capaces de crecer a un mayor ritmo, tanto para producir madera como para proporcionar servicios ecosistémicos como la fijación de carbono, aspectos todos ellos alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 8, 12 y 13 (Trabajo decente y crecimiento económico, Producción y consumo responsables, y Acción por el clima) .

Además, los propietarios de choperas serán capaces de obtener de forma remota estimaciones robustas y fiables sobre el estado sanitario de sus plantaciones (puesto que la mayoría no van con frecuencia a realizar un seguimiento in situ de sus plantaciones), lo que aumentará su confianza en su inversión y facilitará la expansión del sector. Esto último es especialmente relevante en un sector con una demanda creciente de materia prima, asentado en zonas rurales y con una elevada despoblación, con un elevado impacto en su economía (ODS 8).

El concurso ‘Desafío Universidad-Empresa’ está dotado con 45.000 euros en premios, y forma parte del Plan de Transferencia de Conocimiento Universidad-Empresa (Plan TCUE), dirigido a investigadores universitarios y empresas con interés en desarrollar proyectos conjuntos de I+D+i.

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