El treball, publicat hui a la revista Nature Communications, que ha utilitzat un model de rosegadors, ha aconseguit relacionar per primera vegada la influència dels senyals feronomals en la memòria, fet que permetrà en el futur explorar els dèficits d’integració de memòries espacials i socials en models transgènics de la malaltia d’Alzheimer. La investigació, dirigida pels professors Enrique Lanuza (Facultat de Ciències Biològiques) i Vicent Teruel Martí (Facultat de Medicina i Odontologia), ha estat duta a terme íntegrament per personal investigador de la Universitat de València.
L’evidència mostra que la generació de la memòria d’un esdeveniment o una experiència inclou diversos tipus d’informació, com ara on va passar –component espacial– o qui estava implicat –component social–, però com s’integren aquests components en el cervell és encara un misteri.
Precisament aquest treball ha aconseguit demostrar que la memòria social i espacial s’integren en un circuit format per tres estructures neuronals: l’amígdala (part de el cervell encarregada de les reaccions emocionals), el còrtex entorínic (de la memòria i de l’orientació) i l’hipocamp (també relacionat amb la memòria i l’aprenentatge). En el cas dels rosegadors el reconeixement individual depèn dels senyals feromonals i aquest és el primer treball que mostra en quina mesura aquest tipus d’informació influeix en la memòria.
Segons conclouen Vicent Teruel i Enrique Lanuza, “probablement els humans utilitzem el mateix circuit neural per integrar la informació social i espacial, encara que en el nostre cas el reconeixement d’individus es basa en la informació visual en comptes de mitjançant la detecció de feromones pel sistema olfactiu, com en el cas dels rosegadors”.
La investigació, finançada pel Ministeri de Ciència i Innovació-FEDER, ha estat realitzada per Maria Villafranca, Esteban Merino, Ana Cervera, Joana Martínez i Vicent Teruel del Laboratori de Circuits neuronals del Departament d’Anatomia i Embriologia Humana, i per Manuel Esteban Vila, Anna Teruel i Enrique Lanuza del Laboratori de Neuroanatomia Funcional del Departament de Biologia Cel·lular. A més, han contribuït al treball Daniel Esteve i Ana Lloret, pertanyents al Departament de Fisiologia i a l’Institut d’Investigació Sanitària INCLIVA.
L’abordatge metodològic és multidisciplinari i s’han utilitzat tècniques neuroanatòmiques, neurofisiològiques, de biologia molecular i d’anàlisi de comportament, aquest últim mitjançant un sistema nou de codi obert basat en deep learning. Part dels registres electrofisiològics s’han dut a terme en un entorn de realitat virtual adaptada per als rosegadors, fet que ha permès que recorregueren virtualment uns passadissos mentre se’ls presentaven estímuls visuals o olfactius de manera molt controlada. L’enorme quantitat de dades derivades d’aquests experiments han permès reconèixer el substrat neural de la integració dels diferents components de la memòria episòdica, fet que permetrà conèixer detalls d’aquest procés cognitiu tan complex.
Article:
Villafranca-Faus, M., Vila-Martín, M. E., Esteve, D., Merino, E., Teruel-Sanchis, A., Cervera-Ferri, A., Martínez-Ricós, J., Lloret, A., Lanuza, E. & Teruel-Martí, V. (2021). «Integrating pheromonal and spatial information in the amygdalo-hippocampal network». Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-021-25442-5
Peu de foto:
Foto experiment: òrgan vomeronasal (encarregat de la detecció dels senyals feromonals) del ratolí. Blau: marcador cel·lular. Rosa: marcador de membranes cel·lulars indicant l’òrgan activat per la detecció de les feromones.
Imatges:
