Logran “resucitar” mediante optogenética recuerdos que no eran recuperables de otros modos


Los recuerdos que se han “perdido” como resultado de una amnesia pueden ser recuperados activando ciertas células cerebrales con luz.

Así lo ha comprobado el equipo de Susumu Tonegawa, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos.

Esta técnica de activación, llamada optogenética, se basa en la adición, en neuronas, de proteínas sensibles a la luz, lo que permite activar dichas neuronas a través de la estimulación lumínica de las proteínas cuando se hace llegar a ellas un haz de luz.

Tonegawa cree que el avance logrado en esta investigación puede ofrecer una respuesta definitiva a una cuestión ampliamente debatida en neurociencia sobre la naturaleza de la amnesia.

Este debate, mantenido durante muchos años, gira en torno a si la amnesia retrógrada, que aparece tras un traumatismo craneoencefálico, un shock nervioso extremo, o enfermedades como la de Alzheimer, está causada por daños a células cerebrales específicas, lo que significaría que un recuerdo no podría almacenarse, o si tan solo se debe a que el acceso a ese recuerdo está bloqueado de algún modo, lo que impide recordarlo.

La mayoría de los investigadores se han venido decantando por la teoría del almacenamiento, pero los resultados conseguidos por Tonegawa y sus colegas en la investigación reciente parecen demostrar que dicha teoría es probablemente incorrecta, y que muchos de esos casos de amnesia pueden ser un simple problema de deterioro en la capacidad de acceder a los recuerdos almacenados.

Los expertos en memoria han especulado con anterioridad acerca de la idea de que en alguna parte de la red cerebral se halla una población de neuronas que son activadas durante el proceso de adquisición de un recuerdo, ocasionando cambios físicos o químicos duraderos.

Si estos grupos de neuronas son posteriormente reactivados por un desencadenante, como una imagen u olor particulares, por ejemplo, se puede rememorar todo el recuerdo.

Estas neuronas son conocidas como células de engrama. Parece ser que para cada experiencia que vivimos y memorizamos, los recuerdos se almacenan en redes de neuronas que conforman estructuras conocidas como engramas.

La comunidad científica ha estado dedicando últimamente muchos esfuerzos a localizar estos engramas. Tonegawa y sus colegas del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria, dependiente del MIT, ya mostraron que es factible identificar las células que forman parte de un engrama para un determinado recuerdo, y reactivarlo (o reprocesarlo) mediante tecnología optogenética.

Hasta ahora, nadie había podido mostrar que estos grupos de neuronas sí experimentan cambios químicos duraderos, en un proceso conocido como consolidación de recuerdos. Uno de tales cambios, llamado “potenciación a largo plazo”, implica el fortalecimiento de sinapsis, las estructuras que permiten a grupos de neuronas enviarse señales entre sí, como resultado del aprendizaje y la experiencia.

Para descubrir si estos cambios químicos tienen efectivamente lugar, los resultados identificaron primero un grupo de células de engrama en el hipocampo que, cuando fueron activadas usando herramientas optogenéticas, pudieron expresar un recuerdo.

Cuando registraron después la actividad de este grupo particular de células, encontraron que las sinapsis que las conectaban habían sido fortalecidas. Esto demuestra por primera vez que estas células específicas, un grupo pequeño de células en el hipocampo, han pasado por este aumento de la fortaleza sináptica.

Los investigadores intentaron incluso descubrir qué les pasa a los recuerdos sin este proceso de consolidación. Administrando un compuesto que bloquea la síntesis de proteínas dentro de las neuronas, inmediatamente después de que unos ratones hubieran formado un nuevo recuerdo, los investigadores pudieron evitar que las sinapsis se fortalecieran.

Cuando regresaron un día después e intentaron reactivar el recuerdo usando un desencadenante emocional, no encontraron rastro de dicho recuerdo. Aunque las células de engrama estén ahí, sin la síntesis de proteínas esas sinapsis celulares no se fortalecen, y el recuerdo ya no es accesible.

Sin embargo, de forma inesperada, cuando los investigadores reactivaron después las células de engrama con la síntesis de proteínas bloqueada, usando herramientas optogenéticas, encontraron que los ratones exhibían signos de haber recuperado por completo el recuerdo.

Fuente NCYT


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