Resumen:
Las últimas investigaciones realizadas por investigadores científicos muestran que la práctica repetida por sí sola no es suficiente para garantizar el dominio de una nueva habilidad. Los movimientos recién practicados deben estabilizarse mediante el proceso de consolidación de la memoria después del entrenamiento.
Un equipo de investigación científica del campo de la fisiología cerebral de hiperredes de la Universidad de Tohoku en Japón descubrió recientemente en experimentos con ratones que estimular el nervio vago después del entrenamiento puede permitir que los animales de experimentación muestren efectos de aprendizaje motor más fuertes en los próximos días. Los resultados revelan que la comunicación entre los órganos internos y el cerebro puede desempeñar un papel clave en la configuración de las capacidades de aprendizaje a largo plazo.
Como vía importante que conecta el cuerpo y el cerebro, el nervio vago es responsable de transmitir información sensorial visceral al cerebro y emitir instrucciones cerebrales para regular funciones fisiológicas como la frecuencia cardíaca y la digestión. Clínicamente, la estimulación del nervio vago se utiliza a menudo para tratar algunas enfermedades neurológicas. La mayoría de los estudios anteriores se han centrado en cómo esta terapia regula el sistema de neurotransmisores, pero este último estudio ha descubierto otra vía a través de la cual el cuerpo afecta al cerebro.
En el experimento, los investigadores implantaron electrodos de micromanguito en el nervio vago del cuello izquierdo de ratones y los entrenaron en movimientos oculares de respuesta optocinética horizontal dependientes del cerebelo. Esta tarea requiere que los ratones sigan las franjas en movimiento con mayor precisión, similar a los movimientos oculares voluntarios de las personas que se encuentran en el andén y observan los vagones del tren que pasan. Vale la pena señalar que el equipo de investigación científica solo aplicó estimulación del nervio vago después de cada sesión de entrenamiento. La estimulación no condujo a una mejora inmediata en el rendimiento cuando los ratones practicaron, pero sus beneficios surgieron gradualmente en pruebas posteriores, y los ratones que recibieron estimulación retuvieron un aprendizaje y una memoria a largo plazo significativamente más fuertes durante varios días.
El equipo de investigación señaló que este resultado indica que la estimulación neuronal posterior al entrenamiento se dirige al proceso responsable de proteger y consolidar la memoria motora después de la práctica, en lugar de ayudar directamente al desempeño de la tarea actual. El profesor Hiroshi Matsui de la Universidad de Tohoku dijo que el núcleo del experimento es que la estimulación sólo se realizó después del entrenamiento, lo que sugiere que la estimulación del nervio vago puede abrir una ventana potencial de oportunidad para mejorar el aprendizaje al hacer que el microambiente cerebral sea más receptivo a los cambios a largo plazo.
Para explorar los mecanismos físicos y fisiológicos subyacentes, el equipo de investigación utilizó fotometría de fibra para medir los cambios dinámicos en el volumen sanguíneo cerca del área del flóculo cerebeloso que está estrechamente relacionado con la tarea de aprendizaje. El monitoreo encontró que una sola estimulación del nervio vago puede desencadenar una respuesta bifásica en los vasos sanguíneos cerebrales, es decir, un aumento retardado en el volumen sanguíneo local después de una breve disminución. La estimulación repetida induce oscilaciones rítmicas en el volumen sanguíneo local. La amplitud de esta fluctuación del flujo sanguíneo también fue crucial. Los ratones que mostraron una mayor amplitud de las oscilaciones de los vasos sanguíneos tendieron a mostrar una mejor retención de la memoria en la prueba de aprendizaje del quinto día.
Esta asociación sugiere que la estimulación del nervio vago puede ayudar a la consolidación de la memoria, en parte, al remodelar el entorno metabólico alrededor de los circuitos cerebrales regulados durante el entrenamiento. Chen Junyu, el primer autor del artículo, dijo que el cerebro humano puede verse afectado mucho más profundamente por el estado interno del cuerpo de lo que la gente imagina. Al regular el entorno metabólico del cerebro, incluido el movimiento vascular rítmico, puede ser posible estimular el potencial de aprendizaje que originalmente está latente en el futuro. El equipo de investigación continuará optimizando el protocolo de estimulación y aclarará aún más el mecanismo del eje cerebro-cuerpo para respaldar la neuroplasticidad a largo plazo.
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