Cómo se construye el ‘sitio de construcción’ de la memoria a largo plazo en el cerebro

Piense en una nueva memoria a largo plazo como un sitio de construcción dentro del cerebro. Las neuronas del cerebro se reestructuran y construyen o destruyen conexiones con otras neuronas para almacenar la memoria y recuperarla cuando sea necesario.

Las neuronas no pueden hacer el trabajo sin ayuda. Necesitan materiales de construcción de un almacén lejano. Entonces, los camiones llegaron a la carretera para transportar carga al sitio de construcción.

La carga de esos camiones varía con el tiempo dependiendo de la fuerza de la memoria. ¿Las neuronas necesitan suministros para construir una estructura que dure horas, días, semanas o incluso años?

Investigadores del Instituto Herbert Wertheim UF Scripps para la Innovación y Tecnología Biomédica han descubierto que estos materiales de construcción celular, en este caso, conjuntos de proteínas, experimentan cambios dependientes de la experiencia mientras forman memorias a corto y largo plazo.

Un artículo sobre el descubrimiento realizado por un equipo de científicos del Instituto Wertheim UF Scripps fue publicado el 5 de enero en eNeurouna revista de acceso abierto de la Society for Neuroscience.

Es un vistazo a la plasticidad del cerebro, o su capacidad para adaptarse y cambiar su estructura a medida que vivimos nuestras vidas y acumulamos recuerdos.

Además, ilumina futuras investigaciones sobre cómo funcionan los sistemas enormemente complejos del cerebro. Eso tiene implicaciones potenciales, dijeron los científicos, para una mejor comprensión de los trastornos neurológicos. Estos incluyen el Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica, conocida como ELA o enfermedad de Lou Gehrig.

«Esto nos brinda una visión mucho más detallada de un proceso que sabemos que es importante para la memoria», dijo el autor principal Sathyanarayanan V. Puthanveettil, Ph.D. Es profesor asociado en The Wertheim UF Scripps Institute.

«Las conexiones de estas neuronas deben modificarse selectivamente para formar la memoria a largo plazo», agregó. «Y para que ocurra la modificación, la neurona necesita enviar materiales desde el soma de la célula a sus sinapsis distantes. Se envían paquetes únicos de proteínas, y esta carga de proteínas cambia con el tiempo a medida que se codifica la memoria. Este es un hallazgo emocionante».

El soma es el cuerpo celular principal de una neurona donde reside su núcleo, mientras que las sinapsis son el lugar donde se construyen las conexiones entre las neuronas. A nivel celular, es un viaje largo.

El equipo de Puthanveettil usó una especie de babosa de mar llamada Aplysia para explorar cómo se codifican los recuerdos. Las babosas tienen neuronas gigantes en comparación con las del cerebro humano, lo que las hace más fáciles de estudiar.

Se cree que un mecanismo neuronal para almacenar ciertos recuerdos en babosas es extremadamente similar a lo que ocurre en el cerebro humano, dijo Puthanveettil. La memoria, por supuesto, es la esencia de lo que significa ser humano.

A veces los recuerdos duran poco, como cuando vemos la cara de un extraño en una fiesta y no podemos recordarla al día siguiente. Un simple cambio bioquímico en el cerebro crea recuerdos a corto plazo que nos acompañan durante varios minutos a unas pocas horas, dijo.

Sin embargo, los recuerdos a más largo plazo sacan a relucir a todo el equipo de construcción que codifica de manera indeleble los circuitos del cerebro, especialmente cuando el cerebro está sensibilizado a un evento fuerte: un accidente automovilístico, el nacimiento de un niño, el momento en que alguien se entera de una noticia impactante.

Puthanveettil dijo que no se ha entendido bien cómo el cerebro logra esto, e incluso ahora, se necesitará mucha más investigación para descifrar completamente los componentes básicos celulares que forman la memoria.

El material que se mueve entre el soma y la sinapsis incluye numerosas proteínas, que son caballos de batalla cruciales que impulsan muchos de los procesos y reacciones químicas que permiten que las células humanas funcionen y realicen tareas.

Otros materiales celulares también podrían cambiar con el tiempo, dijo Puthanveettil. Pero eso será tema de futuras investigaciones.