Neurólogos
descubren cómo el ser humano recuerda el pasado.
Cuando una persona tiene
una nueva experiencia, el recuerdo de ese evento se almacena en un circuito
neural que conecta varias partes del hipocampo y otras estructuras cerebrales.
Cada grupo de neuronas puede almacenar diferentes aspectos del recuerdo, como
la ubicación donde ocurrió el evento o las emociones asociadas con él.
Los neurocientíficos que estudian la memoria
creen desde hace tiempo que, cuando el ser humano recuerda estos recuerdos, el
cerebro gira en el mismo circuito del hipocampo que se activó cuando se formó
originalmente el recuerdo. Sin embargo, investigadores del Instituto
Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados
Unidos, han demostrado que recordar un recuerdo requiere un circuito de
"desvío" que se ramifica del circuito original de memoria.
"Este estudio aborda una de las preguntas
más fundamentales en la investigación del cerebro --cómo se forman y recuperan
las memorias episódicas-- y proporciona evidencia de una respuesta inesperada:
circuitos diferenciales para la recuperación y la formación", dice el
autor principal del estudio, Susumu Tonegawa, profesor de Biología y Neurociencia,
director del Centro RIKEN-MIT para Genética de Circuitos Neuronales del
Instituto Picower de Aprendizaje y Memoria.
Este circuito de recuerdo distinto nunca se ha
visto antes en un animal vertebrado, aunque un estudio publicado el año pasado
encontró un circuito de recuerdo similar en el gusano 'Caenorhabditis elegans'.
El científico del MIT Dheeraj Roy y el investigador Takashi Kitamura son los
principales autores del artículo sobre este trabajo que se detalla en la
edición digital de este jueves de la revista 'Cell'.
El hipocampo se divide en varias regiones con
diferentes funciones relacionadas con la memoria, la mayoría de las cuales han
sido bien exploradas, pero se ha estudiado poco un pequeño área llamado
subículo. El laboratorio de Tonegawa se propuso investigar esta región
utilizando ratones que fueron genéticamente modificados para que sus neuronas
subiculares pudieran activarse o apagarse usando luz.
Los investigadores usaron este método para
controlar las células de memoria durante un evento de condicionamiento del
miedo, es decir, una descarga eléctrica leve cuando el roedor está en una
cámara en particular.
REVELAN
LA FUNCIÓN DEL SUBÍCULO
La investigación anterior ha demostrado que la
codificación de estos recuerdos implica células en una parte del hipocampo
llamado CA1, que luego transmite información a otra estructura cerebral llamada
corteza entorrinal. En cada localización, se activan pequeños subconjuntos de
neuronas, formando huellas de memoria conocidas como engramas.
"Se ha pensado que los circuitos que están
involucrados en la formación de los engramas son los mismos que los circuitos
involucrados en la reactivación de estas células que ocurre durante el proceso
de recuperación", dice Tonegawa. Sin embargo, los científicos habían
identificado previamente conexiones anatómicas que se desvían de CA1 a través
del subículo, que luego se conecta a la corteza entorrinal. La función de este
circuito, y del subículo en general, se desconocía.
En un grupo de ratones, el equipo del MIT inhibió
las neuronas del subículo, ya que los roedores sufrieron un condicionamiento
del miedo, lo cual no afectó a su capacidad de recordar más tarde la
experiencia. Sin embargo, en otro grupo, inhibieron las neuronas del subículo
después de que se produjera el condicionamiento del miedo, cuando los roedores
fueron colocados de nuevo en la cámara original. Estos animales no mostraron la
respuesta habitual de miedo, demostrando que su capacidad para recordar el
recuerdo se vio afectada.
Esto proporciona evidencia de que el circuito de
desvío que implica el subículo es necesario para recordar el recuerdo, pero no
para la formación del recuerdo. Otros experimentos revelaron que el circuito
directo de CA1 a la corteza entorrinal no es necesario para recordar el recuerdo,
pero es necesario para la formación del recuerdo.
"Inicialmente, no esperábamos que el
resultado saliera de esta manera --reconoce Tonegawa--. Simplemente, planeamos
explorar cuál podría ser la función del subículo". ¿Por qué el hipocampo
necesitaría dos circuitos distintos para la formación y el recuerdo de la
memoria? Los investigadores encontraron evidencia de dos posibles
explicaciones. Una de ellas es que las interacciones de los dos circuitos
facilitan la edición o actualización de los recuerdos; a medida que se activa
el circuito de recuperación, la activación simultánea del circuito de formación
del recuerdo permite añadir nueva información.
"Creemos que tener estos circuitos en
paralelo ayuda al animal primero a recordar el recuerdo, y cuando es necesario,
codificar nueva información --explica Roy--. Es muy común cuando te acuerdas de
una experiencia anterior, si hay algo nuevo que agregar, para incorporar la
nueva información en la memoria existente". Otra posible función del
circuito de desvío es ayudar a estimular las respuestas de estrés a más largo
plazo. EuropaPress
