Archivo - Cerebro, recuerdos - METAMORWORKS/ ISTOCK - Archivo
MADRID, 27 Nov. (EUROPA PRESS) -
¿Alguna vez te has preguntado por qué algunos recuerdos permanecen toda la vida mientras otros desaparecen al instante? Científicos de la Universidad Rockefeller han identificado una serie de “temporizadores moleculares” en el cerebro que regulan qué memorias se conservan y cuáles se olvidan. Este hallazgo podría cambiar nuestra comprensión de la memoria y abrir nuevas vías para tratar enfermedades como el Alzheimer.
Una nueva investigación de la Universidad Rockefeller (Estados Unidos) publicada en 'Nature' revela una cascada de temporizadores moleculares que se despliegan en el hipocampo, el tálamo y la corteza, que determinan si las impresiones a corto plazo se consolidan en la memoria a largo plazo. Este hallazgo tiene importantes implicaciones para las enfermedades relacionadas con la memoria.
TRES TEMPORIZADORES PARA TUS RECUERDOS
Con un modelo de comportamiento basado en realidad virtual en ratones, los científicos descubrieron que la memoria a largo plazo está orquestada por reguladores clave que, o bien promueven los recuerdos hacia formas cada vez más duraderas, o bien los degradan hasta el olvido.
De esta forma, los hallazgos resaltan el papel de múltiples regiones del cerebro en la reorganización gradual de los recuerdos en formas más duraderas, con puertas a lo largo del camino para evaluar la relevancia y promover la durabilidad.
"Esta es una revelación clave porque explica cómo ajustamos la durabilidad de los recuerdos", asegura Priya Rajasethupathy, investigadora de la Universidad de Rockefeller. "Lo que elegimos recordar es un proceso en constante evolución, no un simple cambio".
Durante décadas, la investigación sobre la memoria se centró en dos regiones cerebrales: el hipocampo, sede de la memoria a corto plazo, y la corteza cerebral, que se creía albergaba la memoria a largo plazo. Los científicos imaginaban que esta última se encontraba tras interruptores biológicos de activación y desactivación. "Los modelos existentes de memoria en el cerebro involucraban moléculas de memoria similares a transistores que actúan como interruptores de encendido y apagado", comenta Rajasethupathy.
IMPULSANDO LA MEMORIA DONDE FALLA EL CEREBRO
En otras palabras, en este modelo, si una memoria a corto plazo se etiquetaba para almacenamiento a largo plazo, permanecería así indefinidamente. Sin embargo, aunque investigaciones en este sentido condujeron a numerosos descubrimientos, los investigadores comprendieron que este modelo era, en última instancia, demasiado simple; por ejemplo, no explicaba por qué algunos recuerdos a largo plazo duran semanas mientras que otros duran toda la vida.
Posteriormente, en 2023, Rajasethupathy y sus colaboradores publicaron un artículo que identificó una vía cerebral que vincula la memoria a corto y largo plazo. Un componente importante de esta vía es el tálamo, una región en el centro del cerebro que no solo ayuda a seleccionar los recuerdos que deben recordarse, sino que los envía a la corteza para su estabilización a largo plazo.
Para el siguiente paso, el equipo desarrolló un modelo de comportamiento mediante un sistema de realidad virtual donde los ratones formaban recuerdos específicos. Así, al variar la frecuencia con la que se repetían ciertas experiencias, los investigadores lograron que los ratones recordaran algunas cosas mejor que otras y, posteriormente, analizaron el cerebro para ver qué mecanismos se correlacionaban con la persistencia de la memoria.
Pero la correlación no fue suficiente. Para demostrar la causalidad, se desarrolló una plataforma de cribado CRISPR para manipular genes en el tálamo y la corteza. Con esta herramienta, pudieron demostrar que la eliminación de ciertas moléculas afectaba la duración del recuerdo. Sorprendentemente, también observaron que cada molécula afectaba dicha duración en diferentes escalas de tiempo.
Los resultados sugieren que la memoria a largo plazo no se mantiene mediante un único interruptor molecular de encendido y apagado, sino mediante una cascada de programas de regulación genética que se desarrollan a lo largo del tiempo y en las regiones del cerebro como una serie de temporizadores moleculares.
Los temporizadores iniciales se activan rápidamente y se desvanecen con la misma rapidez, lo que permite un olvido rápido; los temporizadores posteriores actúan con mayor lentitud, pero crean recuerdos más duraderos. Este proceso gradual permite al cerebro promover experiencias importantes para el almacenamiento a largo plazo, mientras que otras se desvanecen.
En este estudio, los investigadores utilizaron la repetición como indicador de importancia, comparando los recuerdos de contextos frecuentemente repetidos con los de contextos menos frecuentes. El equipo identificó tres reguladores transcripcionales: Camta1 y Tcf4 en el tálamo, y Ash1l en la corteza cingulada anterior, que no son necesarios para la formación inicial de recuerdos, pero son cruciales para su mantenimiento. La interrupción de Camta1 y Tcf4 afectó las conexiones funcionales entre el tálamo y la corteza, lo que provocó pérdida de memoria.
El modelo sugiere que, tras la formación de la memoria básica en el hipocampo, Camta1 y sus dianas garantizan su persistencia inicial. Con el tiempo, Tc4 y sus dianas se activan, proporcionando adhesión celular y soporte estructural para mantener la memoria. Finalmente, Ash1l activa programas de remodelación de la cromatina que aumentan la persistencia de la memoria. "A menos que promuevas recuerdos en estos temporizadores, creemos que estás preparado para olvidarlos rápidamente", dice Rajasethupathy.
Curiosamente, Ash1l pertenece a una familia de proteínas llamadas histonas metiltransferasas que también conservan la memoria en otros sistemas biológicos.
LA MEMORIA NO ES UN INTERRUPTOR, ES UN CONCIERTO
"En el sistema inmunitario, estas moléculas ayudan al cuerpo a recordar infecciones pasadas; durante el desarrollo, esas mismas moléculas ayudan a las células a recordar que se han convertido en neuronas o músculos y a mantener esa identidad a largo plazo", expone Rajasethupathy. "El cerebro podría estar reutilizando estas formas ubicuas de memoria celular para apoyar la memoria cognitiva".
Los hallazgos podrían tener implicaciones para las enfermedades relacionadas con la memoria. Rajasethupathy sospecha que, al identificar los programas genéticos que preservan la memoria, los investigadores podrían eventualmente encontrar maneras de canalizarla a través de circuitos alternativos y evitar las partes dañadas del cerebro en afecciones como el Alzheimer.
"Si conocemos las áreas segunda y tercera, importantes para la consolidación de la memoria, y tenemos neuronas muriendo en la primera, quizás podamos evitar la región dañada y dejar que las partes sanas del cerebro tomen el control", plantea la experta. Los próximos pasos de Rajasethupathy se centrarán en descubrir cómo se activan los distintos temporizadores moleculares y qué determina su duración.
