Demuestran que la estimulación cerebral consigue recuperar el aprendizaje y la memoria en ratas

• El tratamiento consiste en enviar impulsos eléctricos al hipotálamo
• La estimulación activa regiones del cerebro como la memoria
• El efecto perdura hasta tres meses después de diez sesiones

Ilustración del cerebro humano.

La estimulación del hipotálamo revierte totalmente en ratas los déficits de aprendizaje y de memoria causados por una lesión cerebral, según ha constatado por primera vez un equipo de investigadores liderados por la Universidad Autónoma de Barcelona.

En la investigación, publicada en la revista Behavioural Brain Research, han estudiado también los mecanismos por los cuales se produciría esta recuperación.

Así, han sugerido que la estimulación del hipotálamo activa varias regiones del cerebro, especialmente los sistemas de memoria, que actuarían con efecto compensatorio.

Recuperar la capacidad de aprender

La amígdala es una región crítica para las emociones básicas, sobre todo las que nos ponen en alerta de un peligro inminente, y está implicada en el aprendizaje y condicionamiento del miedo.

Las disfunciones de esta parte del cerebro hacen que no podamos aprender la asociación entre estímulos -ver un fuego y relacionarlo con el peligro de quemarnos- y pueden estar causadas, entre otros, por alteraciones bioquímicas de los neurotransmisores, situaciones de estrés muy intensas, ictus o tumores.

“El tratamiento consiste en enviar impulsos eléctricos al hipotálamo“

El trabajo ha constatado que los animales con la amígdala lesionada -con una afectación superior al 70%- recuperan totalmente la capacidad para aprender y recordar después someterlos a varias sesiones, primero de aprendizaje y posteriormente del tratamiento de autoestimulación intracraneal del hipotálamo, que consiste en enviar impulsos eléctricos a esta región cerebral.

El efecto perdura en el tiempo hasta tres meses después de diez sesiones de tratamiento de una hora cada una, contribuyendo a la consolidación de la memoria implícita y explícita. Además, los niveles de aprendizaje y de retención de los animales lesionados son incluso mejores que los de los animales sanos.

Según afirman los investigadores es el primer estudio que muestra un efecto tan potente de este tratamiento en animales con daño cerebral.

Varias vías de acción

Los investigadores ya habían apuntado en estudios anteriores que la activación del hipotálamo provocaba cambios estructurales en el cerebro, aumentando las conexiones neuronales, la expresión de genes con funciones relacionadas con plasticidad neural y neuroprotección.

En este trabajo han comprobado, además, que en el pequeño resto de amígdala no dañada hay más actividad de la acetilcolinesterasa, una enzima clave en el metabolismo de la acetilcolina, un neurotransmisor crítico para el aprendizaje y la memoria.

“Esta regulación de la actividad colinérgica debe participar en la recuperación y mejora producida por la estimulación, incluso modulando esta misma actividad en otras áreas del cerebro, y en especial en los sistemas de memoria, que actuarían como mecanismos compensatorios”, explica la investigadora Pilar Segura.

“Todo ello nos hace pensar que la estimulación del hipotálamo no afecta por una única vía, sino que tiene muchas vías de acción y dependiendo de donde esté la lesión, puede poner en marcha diferentes mecanismos para intentar reparar diferentes disfunciones”.

El estudio, dicen los investigadores, demuestra el excepcional potencial terapéutico de la DBS (estimulación cerebral profunda, en sus siglas en inglés) y señalan que, además de aprender y recordar, el tratamiento podría ser eficaz por “desaprender”, es decir, para dejar de vincular estímulos con emociones incapacitantes como las que causa el estrés post-traumático.

Más predisposición a aprender

El hipotálamo es una región del cerebro donde están los impulsos más básicos que nos ayudan a sobrevivir y también los que nos proporcionan placer.

Forma parte del sistema de recompensa, que nos hace sentir bien después de realizar una actividad o nos ayuda a cambiar comportamientos dándonos un refuerzo positivo.

“En nuestros estudios hemos visto que cuando activamos el hipotálamo hay una mayor predisposición a aprender”, explica el investigador Ignacio Morgado.

“Creemos que la DBS provoca cambios en los sistemas de memoria muy similares a los observados cuando aprendemos. La liberación de neurotransmisores, los cambios en las conexiones sinápticas, más expresión de genes implicados en el aprendizaje y la memoria nos lo demuestra”, añade.

Con anterioridad, la DBS se había mostrado eficaz para la reversión parcial de déficits de memoria o en el aprendizaje espacial afectado por el estrés, también en ratas. Es una técnica invasiva que requiere evaluar muy bien el beneficio ante el riesgo de aplicarla, dicen los investigadores.

“En el futuro tratamientos similares no tan invasivos, como la estimulación magnética transcraneal, podrían proporcionar efectos similares", comenta Pilar Segura.

"Esta técnica ya se está probando en animales y, a pesar de que no es tan precisa, parece que se empieza a constatar su eficacia. Por eso es imprescindible hacer más estudios, para analizar los complejos circuitos neuronales y el papel de técnicas como estas para modificar funciones cerebrales y, en particular, para mejorar la memoria”, concluye

El estudio ha sido realizado por psicobiólogos del Instituto de Neurociencias y del Departamento de Psicobiología y Metodología de las Ciencias de la Salud de la UAB Pilar Segura e Ignacio Morgado (coordinadores), Laura Aldavert y Marc Ramoneda, y las biólogas moleculares de la Universitat de Girona Elisabet Kadar y Gemma Huguet.