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La plasticidad sináptica mejora la memoria y el aprendizaje

Provoca la reorganización cerebral y perfecciona la búsqueda de alimento en abejorros


Un equipo de científicos ha descubierto que la plasticidad sináptica mejora la memoria y el aprendizaje. Ha comprobado en abejorros que cuánta más comunicación entre neuronas, mejor es el rendimiento en la percepción visual, el recuerdo de las experiencias y más rápido es el aprendizaje. Esta ambiente provoca la reorganización estructural de las regiones visuales del cerebro y perfecciona la búsqueda de alimento.





La plasticidad sináptica es la propiedad que emerge del funcionamiento de las neuronas cuando establecen comunicación entre sí, y es la que modula la percepción de los estímulos del medio.

Pese a conocerse que la plasticidad sináptica ostenta una gran influencia sobre el funcionamiento cognitivo, el grado de comprensión sobre la relación entre la organización sináptica —conexiones nerviosas— real y las diferencias individuales en lo que atañe al aprendizaje y la memoria, sigue siendo inadecuado.

Para profundizar en esta laguna, un grupo de científicos ha desarrollado un ejercicio de discriminación visual para analizar la correlación entre la densidad de complejos sinápticos —microglomérulos— del cerebro de abejorros, y la experiencia visual, el aprendizaje visual y el funcionamiento de la memoria a nivel individual.

El equipo descubrió que los abejorros con una mayor densidad de microglomérulos realizan mejor las actividades de discriminación visual y recuerdan en mayor medida las tareas aprendidas —relacionadas con colores—dos días después del aprendizaje.

El equipo explica en la revista Proceedings of the Royal Society B el modo en el que, durante un experimento, se entrenó a abejorros para diferenciar entre diez tipos de flores artificiales de colores distintos.

Cinco de estas flores contenían un agua azucarada apetitosa para los abejorros, mientras que las otras cinco tenían una solución de quinina de sabor amargo. Tras dos días, se efectuó una prueba para determinar la eficacia con la que los abejorros recordaban qué colores ofrecían la recompensa.

Aprendizaje más rápido

El equipo descubrió que las abejas con una mayor densidad de microglomérulos en la región del cuello —relacionados con la asociación visual—aprenden más deprisa debido a que se posan en menos ocasiones en su búsqueda de flores artificiales con recompensa: van directos a las flores azucaradas.

También hicieron gala de una mejor memoria dos días después de ser entrenadas, lo que sugiere que los cambios en la densidad de microglomérulos pueden inducirse mediante la adquisición de memoria visual.

La inclusión de un paradigma de aprendizaje basado en diez colores permitió a los investigadores profundizar en estudios previos de discriminación visual que, por lo general, empleaban únicamente dos colores, lo que se materializaba en una variación limitada de los resultados entre abejorros.

El equipo descubrió que los abejorros mostraban una mayor densidad de microglomérulos cuando se encontraban expuestos a flores artificiales de numerosos colores, a diferencia de lo que ocurre cuando no se establece dicha distinción o cuando ésta se restringe a dos colores.

El equipo espera que los hallazgos ayuden a esclarecer la base neuronal de la cognición en todos los animales, incluidos los seres humanos.

Enriquecimiento ambiental

En estudios previos se había demostrado que la plasticidad neuronal de carácter estructural y funcional, además de estar asociada a mejoras en el aprendizaje y la memoria, se relaciona con un incremento en la variedad de estímulos ambientales con los que interactúan los animales.

Los investigadores piensan que sus experimentos basados en diez colores controlados en laboratorio, podrían suponer uno de estos ambientes enriquecidos que inducen la reorganización estructural de las regiones visuales del cerebro.

Aunque las diferencias individuales en la densidad de microglomérulos podrían emplearse para predecir el rendimiento a la hora de buscar alimento y las pautas de búsqueda, los investigadores también sugieren que la variación natural en dicho rendimiento podría ser un mecanismo de adaptación a las alteraciones de las fuentes de alimentos.

Esto es, en lugar de que algunas abejas simplemente posean una menor capacidad cognitiva en conjunto, en realidad éstas podrían estar priorizando recursos alternativos de supervivencia para la colonia en lo que sería un fenómeno actualmente desconocido.


Referencia

A possible structural correlate of learning performance on a colour discrimination task in the brain of the bumblebee. Proceedings of the Royal Society B, DOI: 10.1098/rspb.2017.1323


Miércoles, 10 de Enero 2018
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