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Aprender mucha información nueva como un bebé requiere un grupo listo de conexiones inmaduras entre las neuronas para formar recuerdos rápidamente. Estas conexiones, llamadas sinapsis silenciosas, están inactivas hasta que se las llama para crear recuerdos, y se pensaba que existían principalmente en el cerebro en desarrollo y morían con el tiempo. Pero un nuevo estudio muestra que hay muchas sinapsis silenciosas en el cerebro de ratones adultos, informan los investigadores el 30 de noviembre en Naturaleza.

Durante mucho tiempo, los neurocientíficos se han preguntado cómo el cerebro humano adulto puede mantener estable la memoria a largo plazo mientras mantiene cierta flexibilidad para aprender cosas nuevas, un concepto conocido como plasticidad.Número de serie: 27/07/12). Estas sinapsis silenciosas podrían ser parte de la respuesta, dice Jesper Sjöström, neurocientífico de la Universidad McGill en Montreal que no participó en el estudio.

«Las sinapsis silenciosas están listas para conectarse», dice, lo que podría facilitar que un adulto almacene nuevos recuerdos al utilizar esas conexiones en lugar de anular o desestabilizar las sinapsis maduras que ya están conectadas a los recuerdos. «Esto significa que hay mucho más espacio para la plasticidad en el cerebro maduro de lo que pensábamos anteriormente».

En un estudio anterior, el neurocientífico del MIT Mark Harnett y sus colegas descubrieron muchas estructuras largas en forma de varilla llamadas filopodios en el cerebro de ratones adultos. Esto sorprendió a Harnett porque estas protuberancias se encuentran principalmente en las células nerviosas del cerebro en desarrollo.

«Aquí estaban en animales adultos y podíamos verlos muy claros», dice Harnett. Así que él y su equipo decidieron examinar los filopodios para ver qué papel juegan y si podrían ser sinapsis silenciosas.

Los investigadores utilizaron una técnica para expandir los cerebros de ratones adultos combinada con microscopía de alta resolución. Debido a que las uniones de las células nerviosas y las moléculas llamadas receptores que permiten la comunicación entre las células conectadas son tan pequeñas, estos métodos han revelado sinapsis que la investigación anterior había pasado por alto.

El equipo buscó los signos típicos de una sinapsis silenciosa: la presencia de un tipo de receptor llamado NMDA y la ausencia de otros receptores AMPA conocidos. Ambos tipos de receptores responden al mensajero químico glutamato, pero normalmente ambos deben estar presentes para que una sinapsis esté activa.

De las más de 2000 sinapsis que examinó el equipo, alrededor del 30 por ciento eran filopodios, y de éstas, casi todas tenían características que sugerían que podrían ser sinapsis silenciosas.

Para probar si las conexiones eran realmente silenciosas, los investigadores recurrieron al glutamato. Agregar artificialmente el mensajero químico no fue suficiente para activar las sinapsis, descubrió el equipo, lo que sugiere que, de hecho, eran conexiones silenciosas.

Agregar una corriente eléctrica además del glutamato transformó estas conexiones de sinapsis inmaduras a sinapsis maduras. Esto también sucede en el cerebro en desarrollo cuando se forma un nuevo recuerdo a partir de una sinapsis silenciosa.

No está claro si las sinapsis silenciosas también están muy extendidas en el cerebro humano adulto, aunque Harnett y otros científicos como Sjöström creen que esto es probable. Los investigadores ahora están aplicando las mismas técnicas al cerebro humano para averiguarlo.

Encontrar sinapsis silenciosas en cerebros humanos adultos podría tener implicaciones para el tratamiento de condiciones como la adicción a las drogas. La investigación en ratas en desarrollo que recibieron cocaína sugiere que el uso de drogas crea sinapsis más tranquilas, que luego pueden desempeñar un papel en los síntomas de abstinencia. Si los científicos pudieran idear una forma de controlar la cantidad de sinapsis silenciosas, podrían apuntar potencialmente a condiciones que tienen niveles anormales de sinapsis silenciosas.

Lo que está claro es que las sinapsis silenciosas probablemente respondan a cómo el cerebro adulto se equilibra entre la preservación de los viejos recuerdos y la creación de nuevos recuerdos, dice Harnett. Con esa comprensión, «de repente se vuelve mucho más fácil resolver esa compensación».

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