Antonova y colaboradores (2011) diseñaron un estudio para ver el rol de la acetilcolina en la memoria espacial, utilizando una RMf.  La escopolamina es un antagonista de la acetilcolina (ACh), neurotransmisor involucrado en la memoria, debido a que bloquea receptores de ACh en el hipocampo y afecta el aprendizaje de nueva información.  Se ha encontrado que la escopolamina perjudica el aprendizaje espacial cuando se administra antes de su adquisición, pero no durante la recuperación.  Se predijo que la escopolamina disminuiría la activación del hipocampo en una tarea de aprendizaje espacial. 

Los participantes fueron 20 adultos varones sanos física y mentalmente con una edad promedio de 28 años; la salud física y mental fue un control importante para no poner en riesgo a los participantes.  Se les realizó una RMf en un diseño experimental de doble ciego con medidas repetidas.  Se incluyeron dos condiciones de inyecciones subcutáneas: Escopolamina o placebo (solución salina).  La inyección se les aplicó entre 70 y 90 minutos antes de RMf.  Todos los participantes fueron escaneados dos veces, la mitad recibió placebo y la otra mitad escopolamina en la primera sesión.  La segunda sesión se hizo unas tres semanas después, en la otra condición.

Durante la RMf los participantes realizaron una tarea de realidad virtual en la cual se coloca un poste dentro de un ruedo con un patrón abstracto de colores en la pared (Arena Task).   Los participantes usaron un joystick para navegar hacia el poste.  Después de alcanzar el poste (adquisición), se les ponía una pantalla negra durante 30 segundos y se les pedía que repasaran mentalmente la posición del poste.  Luego se les volvía a mostrar el ruedo, pero sin el poste y en un punto de inicio diferente; debían llegar a donde se encontraba (recuerdo). Después se les volvía a poner una pantalla negra, posteriormente una pantalla de colores similar a las paredes del ruedo (control visual) y finalmente otra pantalla negra.  Esta secuencia se realizó seis veces, cambiando la posición del poste.  Todos los participantes fueron entrenados en la realización de la tarea para que estuvieran familiarizados con ella.

Los resultados muestran que no hubo diferencias significativas entre las dos condiciones en relación con la exactitud del desempeño, pero al eliminar los datos de aquellos que evidenciaron altos niveles de estrés en la condición de placebo se pudo concluir que el nivel de desempeño en la condición de placebo fue significativamente mejor que el de la condición de escopolamina.

Los resultados de la RMf tanto en la adquisición como en la fase de recuerdo evidenciaron diferencias en la activación neuronal entre las dos condiciones.  Se observó mayor activación en el hipocampo en la condición de placebo mientras que la condición de escopolamina activó más el núcleo caudado, el cual es uno de los ganglios basales.  La diferencia en la activación del hipocampo fue más marcada en la fase de adquisición.  La inyección de escopolamina, por lo tanto, llevó a una reducción en la activación del giro hipocampal en comparación con el placebo.  Por otro lado, la escopolamina activó el núcleo caudado.

Se concluye que la escopolamina, un antagonista de la ACh, tiene un efecto atenuante en la actividad hipocampal en la memoria espacial.  La escopolamina perjudica el aprendizaje de nueva información al bloquear receptores de ACh en el hipocampo, disminuyendo la activación de esta zona cerebral durante el aprendizaje espacial.  Se considera que la activación del núcleo caudado en la condición de escopolamina es una manera de compensar la dificultad en la memoria espacial, buscando otras estrategias para resolver la tarea; la comprensión de estas estrategias requeriría de investigaciones posteriores.

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Evaluación del estudio de Antonova y colaboradores (2011):

Fortalezas:

1. Por razones éticas, se hizo una selección de la muestra que evitara efectos negativos tanto psicológicos como físicos en los participantes al administrarles la escopolamina.
2. Permite corroborar en seres humanos lo que se ha encontrado en estudios con animales respecto al rol de la ACh en el hipocampo en relación con la memoria espacial.
3. Se hizo un diseño experimental con medidas repetidas, pudiendo establecerse una conclusión causa-efecto disminuyendo la variabilidad de los participantes.
4. El diseño experimental en situación de laboratorio permite tener una buena validez interna y la posibilidad de replicar el estudio.
5. Estudios como este permiten llegar a un mayor conocimiento de demencias como el Alzheimer con el fin de encontrar tratamientos adecuados.

Limitaciones:

1. La muestra fue pequeña limitando la confiabilidad de los resultados.
2. Debido al estrés que sufrieron cuatro de los participantes se afectó el desempeño en la tarea, por lo cual los resultados tuvieron que ser analizados sin tenerlos en cuenta, limitando aún más la muestra.
3. El ambiente de la RMf al realizar la tarea es artificial y por lo tanto sufre de falta de validez ecológica.

Nota:  Este estudio de Antonova y colaboradores se puede utilizar en preguntas relacionadas con:

1. Técnologías utilizadas para estudiar el cerebro con relación al comportamiento
2. Localización de funciones en el cerebro
3. Los neurotransmisores y su efecto en el comportamiento (ACh como neurotransmisor excitatorio y escopolamina como antagonista de la ACh)
4. Métodos de investigación – Experimentos controlados de laboratorio

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Bibliografía:

Antonova, E., Parslow, D., Brammer, M., Simmons, A., Williams, S., Dawson, G.R. y Morris, R. (2011).  Scopolamine disrupts hippocampal activity during allocentric spatial memory in humans: An fMRI study using a virtual reality analogue of the Morris Water Maze.  Journal of Psychopharmacology, 25(9), 1256-1265.