La práctica repetitiva mejora la memoria de trabajo y cambia las vías cerebrales

Un nuevo estudio de UCLA Health descubre que la práctica repetida no solo ayuda a mejorar las habilidades, sino que también produce cambios significativos en las vías de la memoria del cerebro.

El estudio, publicado en Nature y realizado en colaboración con la Universidad Rockefeller, buscaba revelar cómo la capacidad del cerebro para almacenar y procesar información, conocida como memoria de trabajo, se mejora con el entrenamiento.

Para probar esto, los investigadores hicieron que ratones identificaran y recordaran una secuencia de olores durante dos semanas. Los investigadores rastrearon la actividad neuronal de los animales mientras realizaban la tarea, utilizando un nuevo microscopio hecho a medida para obtener imágenes de la actividad celular de hasta 73.000 neuronas simultáneamente en toda la corteza cerebral.

El estudio encontró transformaciones en los circuitos de la memoria de trabajo ubicados en la corteza motora secundaria cuando los ratones repetían la tarea a lo largo del tiempo. Cuando los ratones empezaron a aprender la tarea, las representaciones de la memoria eran inestables. Sin embargo, después de la práctica repetida de la tarea, los patrones de memoria comenzaron a estabilizarse o "cristalizarse", dijo el autor principal del estudio y neurólogo de UCLA Health, el Dr. Payman Golshani.

Efecto de la inhibición optogenética sobre el desempeño de tareas de la memoria de trabajo (WM).
a. Configuración experimental.
b. Tipos de prueba en la tarea WM de asociación retrasada; El lamido se evaluó durante un período de elección de 3 segundos, con períodos de retraso temprano y tardío marcados.
C. Progresión del aprendizaje durante ocho sesiones, medida por el porcentaje de respuestas correctas.
d. Ejemplo de sesión de entrenamiento, con lamidas marcadas.
mi. Efecto de la fotoinhibición en el desempeño de la tarea en diferentes épocas (cuarto segundo del período de retraso, P = 0,009; quinto segundo del período de retraso, P = 0,005; segundo olor, P = 0,0004; primer segundo del período de elección, P = 0,0001). El análisis estadístico se realizó mediante pruebas t pareadas.
F. La fotoinhibición de M2 en los últimos 2 segundos del período de retraso durante los primeros 7 días de entrenamiento perjudica el desempeño de la tarea. N = 4 (ratones que expresan stGtACR2) y n = 4 (ratones que expresan mCherry). Los valores de p determinados mediante pruebas t de dos muestras para las sesiones 1 a 10 fueron los siguientes: P1 = 0,8425, P2 = 0,4610, P3 = 0,6904, P4 = 0,0724, P5 = 0,0463, P6 = 0,0146, P7 = 0,0161, P8 = 0,7065, P9 = 0,6530 y P10 = 0,7955. Para c, e y f, los datos se presentan como media ± sem. NS, no significativo; *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤ 0,001, ****P ≤ 0,0001.
Fuente: Naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

“Si imaginas que cada neurona en el cerebro sonaba como una nota diferente, la melodía que el cerebro generaba al realizar una tarea variaba de un día a otro, pero luego se volvía cada vez más refinada y similar a medida que los animales continuaban practicando la tarea. ”, dijo Golshani.

Estos cambios proporcionan información sobre por qué el rendimiento se vuelve más preciso y automático después de una práctica repetida.

“Este descubrimiento no solo mejora nuestra comprensión del aprendizaje y la memoria, sino que también tiene implicaciones para abordar los problemas asociados con el deterioro de la memoria”, afirmó Golshani.

El trabajo fue realizado por el Dr. Arash Bellafard, científico del proyecto de UCLA, en estrecha colaboración con el grupo del Dr. Alipasha Vaziri de la Universidad Rockefeller.