Descubierta la pieza clave de la consolidación de la memoria

El cerebro continúa siendo un misterio en muchos aspectos. Uno de ellos es el mecanismo que consigue transformar recuerdos a corto plazo en memoria a largo plazo. Este proceso, denominado ‘consolidación de memoria’, es crucial para entender cómo funcionan nuestras neuronas y cómo estas almacenan la información en el cerebro. Además, es una pieza clave para conocer mejor ciertas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzhéimer, o trastornos como el autismo. Los científicos saben que este proceso de consolidación de memoria resulta crucial la síntesis de unas proteínas presentes en las neuronas, aunque hasta la fecha no se sabía qué tipos de neuronas estaban involucradas en este proceso.

Ahora, un equipo científico de diversas instituciones, dirigido por expertos de la Universidad McGill de Montreal, han descubierto qué tipo de procesos celulares son los responsables de que tengamos recuerdos a largo plazo, un descubrimiento que podría servir de gran ayuda para el estudio de enfermedades o trastornos relacionados con la alteración de la memoria.

La importancia de las redes neuronales

En primer lugar, los investigadores se dieron cuenta de que en toda fase de consolidación de memoria existen al menos dos procesos diferenciados que tienen lugar en redes neuronales también distintas: las neuronas ‘excitadoras’, que participan en la creación del rastro de memoria que sigue nuestro cerebro, y las neuronas ‘inhibidoras’, encargadas de bloquear el ruido de fondo, claves en el aprendizaje a largo plazo.

Los expertos, dirigidos por los profesores de la Universidad McGill Nahum Sonenberg y Arkady Khoutorsky, además del profesor Jean-Claude Lacaille, de la Universidad de Montreal y el profesor Kobi Rosenblum de la Universidad de Haifa, descubrieron que cada proceso neuronal podía ser manipulado de forma selectiva para ‘controlar’ la memoria a largo plazo.

Las neuronas involucradas en la consolidación de la memoria

Entonces, ¿cómo algo que recordamos a corto plazo, a veces que dura unas pocas horas, se convierte en un recuerdo que puede durar años? Se sabe desde hace décadas que este proceso requiere de la síntesis de nuevas proteínas por parte de las neuronas, pero se sabe que no todas las redes neuronales funcionan del mismo modo, por ello primero era preciso determinar el objeto de estudio.

La consolidación de la memoria requiere de la síntesis de unas proteínas en las neuronas

Para ello, los investigadores emplearon ratones transgénicos para manipular una vía molecular particular, denominada elF2α, en unos tipos específicos de neuronas. Los expertos sabían que esta vía juega un papel crucial en la formación de recuerdos a largo plazo y en la síntesis de proteínas en las neuronas. Además, investigaciones anteriores habían determinado que elF2α era fundamental para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y el desarrollo neurológico. Pero, ¿cómo incentivar estas vías celulares para tener un efecto en la memoria a largo plazo? ¿Qué tipo de neuronas están implicadas en el proceso? Ese era precisamente la clave de la cuestión.

Síntesis de proteínas

«Las experiencias vividas impulsan en el cerebro una actividad neuronal que promueve la producción de nuevas proteínas (síntesis de proteínas), en distintos puntos específicos. Estas síntesis proteicas provocan cambios en las conexiones de neuronas, fortalecen los circuitos neuronales y contribuyen a formar un rastro de memoria», explica Vijendra Sharma, investigador asociado en el laboratorio del profesor Sonenberg y primer autor del artículo, a National Geographic España a través de un e-mail.

El denominado factor de iniciación eucariótico 2 (eIF2α) tiene un papel importante en la traducción de los componentes que derivan en la producción de nuevas proteínas. «Por ejemplo, bajo determinadas condiciones de estrés celular, el factor eIF2α provoca la inhibición del proceso de síntesis de las proteínas celulares, y protegiendo dichas células» apunta Sonenberg. «Sin embargo, cada vez que el cerebro registra una nueva experiencia, el eIF2α activa ese mismo proceso, lo que provoca cambios en los circuitos neuronales que dan lugar a la formación de nuevos recuerdos», explica el experto.

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Distintos tipos de neuronas, un mismo objetivo

Sin embargo, uno de los puntos más interesantes de la investigación fue comprobar que eIF2α también sintetizaba proteínas en una clase específica de neuronas inhibidoras, las interneuronas de somatostatina.

Cuando se activan, las neuronas que expresan somatostatina liberan un neurotransmisor inhibidor llamado ácido gamma-aminobutírico (GABA) que provoca la excitación de una red cerebral concreta que se encarga de llevar a cabo funciones cognitivas complejas, explica Vijendra Sharma. Además, aclara el experto, la somatostatina actúa como neurotransmisor, por lo que también contribuye a la formación de la memoria. Los investigadores descubrieron que el aumento de la síntesis de proteínas en las neuronas inhibidoras que expresan somatostatina en el hipocampo mejora la formación de memoria a largo plazo.

«Resulta fascinante demostrar que estos nuevos actores, las neuronas inhibidoras, tienen un papel importante en la consolidación de la memoria», dice Sharma. “Se había asumido, hasta ahora, que la vía eIF2α regulaba la consolidación de la memoria a través de neuronas excitadoras”concluye.

Los nuevos descubrimientos, afirman los científicos, permiten afinar la diana de los nuevos tratamientos hacia un tipo concreto de neuronas: las de somatostanina, que podría ser el nuevo objetivo de futuros fármacos destinados a combatir enfermedades como el Alzhéimer o el autismo, señala el doctor Nahum Sonenberg. «Esperamos que esto ayude en el diseño de tratamientos tanto preventivos como posteriores al diagnóstico para quienes padecen trastornos que involucran déficits de memoria».

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