¿Por qué puedes recordar el nombre de tu mejor amigo de la infancia, al que no has visto en años, y sin embargo olvidas fácilmente el nombre de una persona que acabas de conocer hace un momento?
En otras palabras, ¿por qué algunos recuerdos se mantienen estables durante décadas, mientras que otros se desvanecen en cuestión de minutos?
Utilizando modelos de ratones, los investigadores del Caltech han determinado que los recuerdos fuertes y estables son codificados por “equipos” de neuronas que se activan de forma sincronizada, lo que proporciona una redundancia que permite que estos recuerdos persistan en el tiempo. La investigación tiene implicaciones para comprender cómo puede verse afectada la memoria tras un daño cerebral, como el causado por un derrame cerebral o la enfermedad de Alzheimer.
El trabajo se llevó a cabo en el laboratorio de Carlos Lois, profesor investigador de biología, y se describe en un artículo publicado el 23 de agosto en la revista Science. Lois también es miembro afiliado del Instituto de Neurociencia Tianqiao y Chrissy Chen de Caltech.
Dirigido por el investigador posdoctoral Walter González, el equipo desarrolló una prueba para examinar la actividad neuronal de los ratones mientras aprenden y memorizan un nuevo lugar. En la prueba, se colocaba a un ratón en un recinto rectilíneo, de aproximadamente 1,5 metros de largo y paredes blancas.
Símbolos únicos marcaban diferentes ubicaciones a lo largo de las paredes, por ejemplo, un signo más en negrita cerca del extremo derecho y una barra inclinada cerca del centro. Se colocó agua azucarada (un bocadillo para los ratones) en ambos extremos de la pista. Mientras el ratón exploraba, los investigadores midieron la actividad de neuronas específicas en el hipocampo del ratón (la región del cerebro donde se forman los nuevos recuerdos) que se sabe que codifican los lugares.
Cuando se colocaba a un animal en la pista por primera vez, este no sabía qué hacer y deambulaba de izquierda a derecha hasta que encontraba el agua azucarada. En estos casos, las neuronas individuales se activaban cuando el ratón se fijaba en un símbolo de la pared. Pero tras múltiples experiencias con la pista, el ratón se familiarizó con ella y recordó la ubicación del azúcar. A medida que el ratón se familiarizaba, cada vez más neuronas se activaban de forma sincronizada al ver cada símbolo en la pared. Básicamente, el ratón reconocía dónde se encontraba con respecto a cada símbolo único.
Para estudiar cómo se desvanecen los recuerdos con el tiempo, los investigadores mantuvieron a los ratones alejados de la pista durante un máximo de 20 días. Al regresar a la pista después de este descanso, los ratones que habían formado recuerdos sólidos codificados por un mayor número de neuronas recordaron la tarea rápidamente. Aunque algunas neuronas mostraban una actividad diferente, la memoria de la pista por parte del ratón era claramente identificable al analizar la actividad de grandes grupos de neuronas. En otras palabras, el uso de grupos de neuronas permite al cerebro tener redundancia y seguir recordando los recuerdos incluso si algunas de las neuronas originales se silencian o se dañan.
González explica: “Imagina que tienes una historia larga y complicada que contar. Para preservarla, podrías contársela a cinco de tus amigos y luego reunirte de vez en cuando con todos ellos para volver a contarla y ayudaros mutuamente a llenar los vacíos que alguno haya olvidado. Además, cada vez que vuelvas a contar la historia, podrías traer a nuevos amigos para que la aprendan y, de ese modo, ayudar a preservarla y reforzar el recuerdo. De manera análoga, tus propias neuronas se ayudan entre sí para codificar recuerdos que perdurarán en el tiempo”.”
La memoria es tan fundamental para el comportamiento humano. que cualquier deterioro de la memoria puede afectar gravemente a nuestra vida cotidiana. La pérdida de memoria que se produce como parte del envejecimiento normal puede suponer una discapacidad importante para las personas mayores. Además, la pérdida de memoria causada por varias enfermedades, entre las que destaca el Alzheimer, tiene consecuencias devastadoras que pueden interferir en las rutinas más básicas, como reconocer a los familiares o recordar el camino de vuelta a casa. Este trabajo sugiere que los recuerdos pueden desvanecerse más rápidamente a medida que envejecemos porque la memoria está codificada por menos neuronas, y si alguna de estas neuronas falla, se pierde la memoria. El estudio sugiere que, algún día, el diseño de tratamientos que puedan impulsar la reclutamiento de un mayor número de neuronas para codificar un recuerdo podría ayudar a prevenir la pérdida de memoria.
“Durante años, se ha sabido que cuanto más se practica una acción, más posibilidades hay de recordarla más adelante”, afirma Lois. “Ahora creemos que esto es probable, ya que cuanto más practicas una acción, mayor es el número de neuronas que la codifican. Las teorías convencionales sobre el almacenamiento de la memoria postulan que para que el recuerdo sea más estable es necesario reforzar las conexiones con una neurona individual. Nuestros resultados sugieren que aumentar el número de neuronas que codifican el mismo recuerdo permite que este persista durante más tiempo”.”
El artículo se titula “Persistencia de las representaciones neuronales a lo largo del tiempo y el daño en el hipocampo.” Además de González y Lois, los coautores son el estudiante universitario Hanwen Zhang y la ex técnica de laboratorio Anna Harutyunyan. La financiación fue proporcionada por la Asociación Americana del Corazón, la Fundación Della Martin, el Fondo Burroughs Wellcome y una subvención de la Iniciativa BRAIN del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.
Fuente: caltech.edu
Presentado por Fomat Médico