El recuerdo de nuevos lugares depende de dos proteínas

Memoria, recuerdos
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Publicado 15/06/2018 8:20:44CET

   MADRID, 15 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Entrar en un lugar desconocido brinda la oportunidad de crear un nuevo recuerdo. Un nuevo estudio en el 'Picower Institute for Learning and Memory' del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, muestra cómo dos proteínas entran en acción para garantizar que el recuerdo se codifique en minutos.

   Aunque los neurocientíficos han sabido durante mucho tiempo que se deben formar nuevas proteínas para que se creen nuevos recuerdos, todavía existían numerosas preguntas, según Weifeng Xu, profesor asistente en el Departamento de Cerebro y Ciencias Cognitivas y autor principal del nuevo documento que se publica en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

   Para descifrarlas, el equipo de Xu, incluido el autor principal e investigador del Instituto Picower, Kendrick Jones, realizó experimentos en ratones en una región de memoria llamada hipocampo. Las proteínas que encontraron rápidamente el equipo, neurogranina y FMRP, también están presentes en los humanos.

   De hecho, las anomalías en ambas proteínas se han asociado con trastornos neuropsiquiátricos y del neurodesarrollo humanos. FMRP significa "Fragile X Mental Retardation Protein" porque es fundamental para el síndrome de X frágil, síndrome de tipo autismo; y estudios previos han relacionado el neurogranina con la esquizofrenia y la discapacidad intelectual.

   Por lo tanto, el nuevo estudio no solo proporciona información sobre cómo el cerebro recuerda nuevos lugares, sino que también brinda nuevos indicios sobre cómo los problemas que involucran estas dos proteínas en otras partes del cerebro, como la corteza frontal, pueden minar la cognición en esas enfermedades.

MÁQUINAS DE FABRICACIÓN DE RECUERDOS

   La fabricación de proteínas asociada con la formación de nuevos recuerdos se produce en sitios llamados sinapsis donde las neuronas se conectan en circuitos con otras neuronas. Esto puede ser impulsado por la actividad neuronal provocada por eventos específicos, como encontrar un lugar novedoso. El equipo de Xu probó el marco de tiempo en el que se produce el recuerdo de un contexto nuevo mediante el uso de un medicamento para interrumpir temporalmente la fabricación de proteínas neuronales en cuatro momentos diferentes al introducir ratones en un nuevo espacio.

   Según los resultados de las pruebas de los recuerdos de los ratones al día siguiente, los investigadores descubrieron que, si administraban el medicamento 30 minutos antes o exactamente en el momento de introducir ratones al nuevo espacio, podían evitar la formación de recuerdos, pero administrar el medicamento inmediatamente después o poco después de que la exposición al contexto nuevo, no tenía efecto en la formación del recuerdo.

   Dada esa breve ventana de tiempo y teniendo en cuenta el tiempo que tarda el fármaco en activarse en el cerebro, la primera nueva síntesis de proteínas requerida para la formación de la memoria de contexto tiene un inicio rápido y es transitoria, señala Xu.

   La siguiente pregunta fue qué proteína parecía sintetizarse en este proceso rápido y fugaz. Al observar el hipocampo de los ratones que recientemente se colocaron en un entorno novedoso con los que no, los científicos pudieron examinar las diferencias en la abundancia de ARNm (moléculas que especifican cómo fabricar proteínas) de 28 candidatos plausibles. Solamente neurogranina mostró un marcado aumento de ARNm en la maquinaria de fabricación de proteínas, o ribosomas, de los roedores que fueron expuestos a un nuevo lugar.

   Mientras que la fabricación de neurograninas se elevó al exponerse a nuevos lugares, ¿era eso necesaria para formar un recuerdo de ellas? Para descubrirlo, el equipo analizó de cerca la estructura del ARNm y creó una molécula para bloquear específicamente su actividad. Detectó que la introducción de esa molécula en el hipocampo impidió la formación de neurograninas y la formación de reuerdos.

   Además, en ratones donde la fabricación de neurograninas había sido obstaculizada, la adición de nuevo en neurogranina restauró la codificación de recuerdos. Juntos, esos resultados convencieron a los investigadores de que neurogranina debe estar allí en abundancia para que el recuerdo de un lugar nuevo tome forma.

   Luego, los investigadores probaron la naturaleza de la regulación traslacional de neurogranina e identificaron la FMRP como un compañero de interacción del ARN mensajero de neurogranina. Al noquear el gen FMRP pudieron observar que, sin ella, los ratones no producían neurogranina adicional cuando se exponían a lugares nuevos y no formaban recuerdos.

   Dada la abundancia general de ARNm de neurogranina en el hipocampo, Xu plantea que la FMRP y potencialmente otra proteína de la misma familia, FXR2P, regulan la traducción de los ARNm de neurogranina en el ribosoma. A la señal del contexto novedoso, el complejo permite que se forme neurogranina en una tasa más alta, especula Xu, casi como si el ARNm de neurogranina se organizara para una acción rápida.

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