Potenciación a largo plazo y memoria. ¿En dónde nos paramos?

Estaba leyendo las respuestas a la pregunta: ¿Cómo y dónde, en el cerebro humano, se almacenan los recuerdos? y, como era de esperar, salieron LTP y LTD.

Cada vez que leo sobre LTP/LTD siempre hay algo que me molesta mucho.

Cuando leo artículos sobre LTP/LTD (OK, realmente debería decir "cuando navego", ya que no estoy exactamente en esa área de las neurociencias, y esa es probablemente la razón por la que esto me confunde) siempre veo estos experimentos muy ingeniosos en los que estimular una neurona de cierta manera aumenta/disminuye sus respuestas adicionales. Luego, miro los ejes de tiempo en los gráficos, o leo los Métodos, y veo que el LTP fue inducido y analizado pocos minutos después del estímulo.

Entonces mis preguntas son:

  1. ¿Existe evidencia clara de que la LTP está involucrada en la memoria a largo plazo (sin contar 1 hora como a largo plazo...)?
  2. ¿Se ha demostrado LTP/LTD in vivo después de un largo período de tiempo (por ejemplo, meses)?
  3. Para aquellos que trabajan en el campo, ¿existe una fuerte creencia de que LTP/LTD son los únicos fenómenos subyacentes a la memoria?

Respuestas (3)

¿Existe evidencia clara de que la LTP está involucrada en la memoria a largo plazo (sin contar 1 hora como a largo plazo...)? ¿Se ha demostrado LTP/LTD in vivo después de un largo período de tiempo (por ejemplo, meses)?

Este artículo de Journal of Neuroscience muestra la LTP in vivo medida hasta un año: Abraham WC, Logan B, Greenwood JM, Dragunow M. 2002. Inducción y consolidación dependiente de la experiencia de la potenciación estable a largo plazo que dura meses en el hipocampo. The Journal of neuroscience: la revista oficial de la Society for Neuroscience 22: 9626–34.

Gracias, eso es lo que estaba buscando. ¡Y extrañamente, incluso conozco al primer autor de ese artículo!

Muy buenas preguntas. Como el tipo que mencionó LTP/LTD en la pregunta a la que hizo referencia, pensé en opinar.

Existe la definición tradicional de LTP/LTD como una eficacia sináptica aumentada/disminuida en una sola sinapsis o en una sola célula. Como ha notado, es poco probable que este sea el único fenómeno subyacente a la memoria y, a veces, es difícil ver cómo algunos de estos mecanismos pueden dar como resultado la memoria en escalas de tiempo conductuales.

Permítanme proponer, por lo tanto, que el término plasticidad a largo plazo es más relevante en estos días, ya que puede referirse a una variedad de mecanismos que se relacionan con la capacidad del sistema nervioso para cambiar de forma estable a lo largo del tiempo. Los mecanismos fisiológicos que involucran cambios en la expresión de proteínas incluyen LTP/LTD tradicional en sinapsis individuales , pero también plasticidad homeostática y cambios a largo plazo en la excitabilidad intrínseca donde la tendencia de la célula a activarse cambia independientemente de los cambios en la ponderación sináptica. Algunos mecanismos estructurales incluyen el crecimiento de nuevas sinapsis, nuevas espinas y nuevas neuronas: sinaptogénesis , espinogénesis y neurogénesis .

Al final, son todos estos mecanismos (y probablemente más) los que están en juego. Tenga en cuenta, por ejemplo, que la plasticidad puede moverse a través de cambios estructurales en el sistema. Esto significa que el tiempo de vida de LTP en una celda o en una sinapsis no tiene que ser necesariamente el mismo que el tiempo de vida de la memoria misma. Dicho todo esto, creo que todos los mecanismos de plasticidad finalmente se reducen a un cambio en la capacidad de una entrada para provocar un potencial de acción en algún lugar del cerebro (conocido como acoplamiento de picos EPSP ). Es probable que este sea el mecanismo subyacente básico de la memoria.

Buena pregunta. No creo que se haya demostrado (o se demostrará) que la LTP sea EL mecanismo para la memoria a largo plazo. Es uno de los muchos mecanismos, todos con diferentes cursos de tiempo, que contribuyen a la modificación de las eficiencias sinápticas.

Un mecanismo que ya no se menciona mucho, pero que creo que es absolutamente crucial, es el crecimiento de las espinas dendríticas. Las espinas son maleables y la formación/destrucción de espinas probablemente esté muy relacionada con la memoria a largo plazo. Pero como siempre, la imagen completa será una combinación de mecanismos.

Aquí hay un artículo para echar un vistazo: Engert F, Bonhoeffer T . 1999. Cambios en la columna dendrítica asociados con la plasticidad sináptica a largo plazo del hipocampo. Naturaleza 399: 66–70.

¿A esto no se le llama engramar?