Plasticidad de las redes neuronales

¿Cómo codifica, almacena y recupera nuestro cerebro las memorias?
Las experiencias modulan la actividad sináptica en el cerebro y determinan su estructura funcional. De esta forma, las redes neuronales relevantes en un determinado contexto son reclutadas y garantizan la adaptación comportamental. No obstante y a pesar de su importancia, conocemos muy poco sobre las reglas que rigen la transformación de la dinámica sináptica en dinámica de la red neuronal. Trabajos de nuestro laboratorio han demostrado que los circuitos neuronales que soportan el aprendizaje y la memoria son funcionalmente reorganizados como consecuencia de la potenciación sináptica en el hipocampo. En la actualidad estamos investigando los mecanismos que subyacen a dicha reorganización funcional, centrándonos en fenómenos de plasticidad sináptica a corto y largo plazo, así como en el balance excitación/inhibición en regiones concretas del cerebro. Con ello, además, investigamos los mecanismos que determinan la direccionalidad del flujo de información en el complejo entramado de conexiones cerebrales. Empleamos diversos modelos animales y técnicas de imagen por resonancia magnética funcional (RMNf) combinadas con registros electrofisiológicos, estimulación eléctrica u optogenética de regiones diana y evaluación comportamental.

Los mismos mecanismos celulares que median la neuroplasticidad y permiten aprender de, y reaccionar ante, cambios en el ambiente, también pueden ser activados por drogas de abuso. Estudios en humanos y animales han demostrado que la naturaleza refractaria de la adicción resulta de la activación, inducida por la droga, de los circuitos de recompensa. De esta forma, los comportamientos de búsqueda de droga son aprendidos y quedan grabados en el cerebro de los adictos. Aplicando la misma aproximación experimental multidisciplinar, estamos investigando la reorganización funcional de las redes neuronales que sostienen la adicción y la recaída.