El cerebro no comienza en blanco, sino que inicia sobrecargado y se afina

El hipocampo desempeña un papel crucial en la formación de recuerdos y en la navegación espacial, facilitando la conversión de experiencias a corto plazo en memorias a largo plazo. Un equipo de científicos liderado por Peter Jonas, profesor de ciencias de la vida en el Institute of Science and Technology Austria (ISTA), investigó cómo se desarrolla esta región del cerebro después del nacimiento. Sus hallazgos, publicados en Nature Communications, desafían la noción de que el cerebro comienza como una pizarra en blanco.

Tradicionalmente, se ha concebido la idea de que el cerebro humano comienza como una tabula rasa, o una pizarra vacía, que se va llenando con la información adquirida a lo largo de la vida. Sin embargo, este estudio propone el concepto de tabula plena, sugiriendo que ya existe una red neuronal compleja en el momento del nacimiento.

El equipo de investigación se centró en un circuito clave del hipocampo compuesto por neuronas piramidales CA3, que son esenciales para almacenar y recuperar recuerdos. Estas neuronas dependen de la plasticidad, la capacidad del cerebro de adaptarse mediante el fortalecimiento o debilitamiento de conexiones neuronales.

El investigador Victor Vargas-Barroso, exalumno de ISTA, estudió cerebros de ratones en tres etapas de desarrollo: al poco tiempo después de nacer (días 7-8), en la adolescencia (días 18-25) y en la adultez (días 45-50). Para analizar el funcionamiento de estas redes, utilizó la técnica de patch-clamp, que mide señales eléctricas minúsculas dentro de partes específicas de las neuronas. Además, el equipo aplicó métodos avanzados de imagen y láser para observar la actividad dentro de las células y activar conexiones neuronales individuales con precisión.

Los resultados revelaron un patrón sorprendente. En las primeras etapas del desarrollo, la red CA3 es extremadamente densa, con conexiones que parecen ser en gran medida aleatorias. A medida que el cerebro madura, esta red se vuelve menos abarrotada, pero más organizada y eficiente. Jonas comentó: "Este descubrimiento fue bastante sorprendente. Intuitivamente, uno podría esperar que una red crezca y se vuelva más densa con el tiempo. Aquí, vemos lo contrario. Se sigue lo que llamamos un modelo de poda: comienza lleno y luego se vuelve optimizado y eficiente".

Los investigadores aún exploran las razones detrás de este patrón. Jonas sugiere que comenzar con una red altamente conectada podría permitir a las neuronas enlazarse rápidamente, lo cual es crucial en el hipocampo, ya que esta región debe integrar diferentes tipos de información, como imágenes, sonidos y olores, en memorias cohesivas.

Si el cerebro comenzara como una verdadera tabula rasa, sin conexiones preexistentes, las neuronas tendrían que localizar y conectar entre sí, lo que podría ralentizar la comunicación y reducir la eficiencia, dificultando así la formación efectiva de recuerdos. En conclusión, los hallazgos sugieren que el cerebro no comienza como una pizarra en blanco, sino como una red ricamente conectada que se vuelve más precisa con el tiempo al eliminar conexiones innecesarias.

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