La formación de memoria aversiva involucra un código de fase entre la amígdala y el hipocampo
Publicado en Nature Communications, un grupo internacional de científicos liderado por el Laboratorio de Neurociencia Clínica en Madrid, y financiado por el Consejo Europeo de Investigación, muestra un mecanismo por el cual interactúan la amígdala y el hipocampo para la formación de recuerdos emocionales.
08.11.22
Los recuerdos de eventos aversivos o negativos a menudo son recordados más vívidamente que los eventos neutrales. Aunque es importante para la supervivencia, revivir experiencias traumáticas puede desencadenar condiciones psiquiátricas como ansiedad o trastornos de estrés postraumático.
Estudios previos indican que dos estructuras cerebrales, la amígdala y el hipocampo, son esenciales para este proceso. El hipocampo es nuestro principal centro de memoria. Daños en esta estructura, debido por ejemplo a la enfermedad de Alzheimer, producen pérdida de memoria. Por otro lado, la amígdala es importante para evaluar el contenido emocional de un estímulo o situación, y en particular para detectar amenazas. Pero, ¿cómo interactúan las dos estructuras para crear recuerdos emocionales?
Publicado en Nature Communications, un grupo internacional de científicos liderado por el Laboratorio de Neurociencia Clínica en Madrid del Centro de Tecnología Biomédica (CTB (CTB-UPM) y financiado por el Consejo Europeo de Investigación, muestra un mecanismo por el cual interactúan la amígdala y el hipocampo para la formación de recuerdos emocionales. Se analizaron señales eléctricas de la amígdala y el hipocampo mediante electrodos implantados en pacientes con epilepsia resistente a los medicamentos, mientras estos pacientes realizaban una tarea de memoria emocional. Los pacientes del Hospital Ruber Internacional de Madrid y del Hospital Universitario de Zúrich fueron expuestos a escenas aversivas y neutras. Veinticuatro horas más tarde, las imágenes se repitieron junto con otras novedosas para evaluar la recuperación de la información codificada. La capacidad mnésica fue mayor para las escenas aversivas comparado a las neutrales. Pero, ¿qué sucedió el primer día que permitió que los recuerdos emocionales se codificaran en la memoria?
Se muestra que la actividad cerebral "gamma" de alta frecuencia apareció en la amígdala poco después de la presentación de la imagen, con una mayor amplitud para las escenas emocionalmente aversivas que se recordaron un día después. Las escenas aversivas también desencadenaron la transmisión de oscilaciones "theta" más lentas desde la amígdala al hipocampo. Posteriormente, la actividad gamma aumentó en el hipocampo durante la formación de la memoria emocional y neutral. El hallazgo más sorprendente fue que la cantidad de actividad gamma en el hipocampo producida por imágenes emocionales aumentó y bajó con el pico y el valle de la oscilación theta de la amígdala. Esto es análogo a cómo se envían las señales de radio moduladas en amplitud (radio AM). El acoplamiento entre la amígdala theta y el hipocampo gamma se observó en respuesta a todas las imágenes emocionalmente aversivas. Sin embargo, lo que determinó si la imagen aversiva se recordaría al día siguiente o no, fue el punto de la oscilación theta de la amígdala (de pico a valle) al que se acopló el aumento de la actividad gamma. Se encontró un patrón de organización idéntico cuando el equipo registró la actividad de las células cerebrales individuales en el hipocampo. Este mecanismo es parecido a surfear: un surfista necesita estar en un punto particular de la ola para poder cogerla.
Los diferentes puntos de una oscilación, desde el pico hasta el valle y de regreso al pico, se conocen como su "fase". Por lo tanto, estos hallazgos revelan que la formación de recuerdos aversivos en humanos depende de un "código de fase" entre la amígdala y el hipocampo: la amígdala coordina la actividad neuronal en el hipocampo, lo que facilita la codificación de escenas aversivas. Intrigados sobre la importancia de la fase de las oscilaciones theta de la amígdala, los investigadores fueron un poco más allá. Descubrieron que la oscilación theta de la amígdala funciona como un cronómetro. El tiempo que se tardó en recorrer la oscilación theta hasta la fase precisa que permitió la codificación exitosa de la memoria aversiva fue el tiempo que se tardó en que los incrementos de actividad gamma en el hipocampo hicieran eco de los incrementos gamma que se habían producido en la amígdala. Este mecanismo podría aumentar el conocimiento sobre los procesos de señalización neurofisiológica de la amígdala que podrían influir en otros aspectos de la cognición, como la percepción y la toma de decisiones, generando nuevos caminos para terapias dirigidas a paliar algunos síntomas psiquiátricos.
Video: http://www.thestrangelab.org/erc-cog-rememberex/
Costa, M., Lozano-Soldevilla, D., Gil-Nagel, A. et al. Aversive memory formation in humans involves an amygdala-hippocampus phase code. Nature Communications 13, 6403 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-33828-2