Qué ocurre en el cerebro cuando se forma un recuerdo

Proteína verde. Los científicos la usaron para observar los nuevos recuerdos.
Todo lo que ocurre en el cerebro -como las leyes que rigen el Universo- figuran entre los grandes enigmas del conocimiento. Buscando iluminar los recovecos de la caja negra, un grupo de científicos de la Universidad de California, ha dado con una técnica que capta el instante mismo en que las neuronas moldean nuevos recuerdos en un cerebro vivo. Creen que así podrán estudiar cómo se forman recuerdos de forma duradera.
Para evidenciar estos cambios, un equipo encabezado por Don Arnold y Richard Roberts confeccionó unas sondas microscópicas que alumbran en tiempo real las sinapsis o puntos de comunicación entre las neuronas. El estudio fue publicado en el último número de la revistaNeuron .
Este proceso se obtiene mediante la unión con una proteína verde fluorescente, llamada GFP, que no afecta la capacidad funcional de la neurona. Gracias a estos marcadores fluorescentes, los investigadores consiguieron observar por primera vez, las sinapsis inhibitorias (que impiden la transmisión de información) y excitatorias (que promueven la comunicación entre las células nerviosas) y comprender cómo cambian estas estructuras a medida que se van constituyendo nuevos recuerdos.
Las sinapsis aparecen como puntos brillantes a lo largo de las dendritas, las ramas de una neurona que transmiten señales electroquímicas. A medida que el cerebro incorpora nuevos datos, esos puntos brillantes cambian, lo que indica visualmente cómo las sinapsis se modifican con el ingreso de nueva información. «Cuando se forma un recuerdo o aprendemos algo, se producen cambios físicos en nuestro cerebro. Y lo que se modifica es precisamente la distribución de las conexiones sinápticas», ejemplifica el científico Arnold.
Este proceso químico es similar al llamado Clarity, desarrollado hace apenas unos meses por neurocientíficos de la Universidad de Stanford. El mismo consiste en reemplazar los lípidos que dan forma al órgano y que dificultan su análisis, por un hidrogel. Los científicos pueden adentrarse en sus profundidades con tecnología tridimensional, realizar mediciones y utilizar químicos que permitan distinguir su estructura interior por colores.
Hasta el momento se sabe muy poco del mecanismo molecular de cómo se almacenan los recuerdos en el cerebro. Al originarse un nuevo recuerdo, hay un cambio físico y se modifica la distribución de las conexiones sinápticas. Sobre ese tema, un grupo de científicos argentinos descubrió que para que los recuerdos permanezcan alojados en la memoria por más tiempo, deben estar asociados a un evento novedoso una hora antes o después del hecho, lo que proporciona a las neuronas «una síntesis de proteínas» extra que hace que la memoria sea más duradera.
«Una memoria que dura pocas horas puede ser reforzada por otro evento novedoso que le brinde esas proteínas, y transformarse así en una memoria duradera o a largo término. En otras palabras, la novedad ayuda a consolidar ese recuerdo que de otra manera se perdería», explicó Fabricio Ballarini, becario posdoctoral del Conicet.
Por qué no se fijan los primeros años
¿Por qué no podemos recordar los primeros años de vida? Un experimento realizado con ratones por científicos del Hospital Infantil y la Universidad de Toronto, en Canadá, demostró que la neurogénesis, proceso de creación de nuevas neuronas, impide la fijación de recuerdos en la temprana infancia. Desde Canadá Paul Frankland, uno de los autores del experimento, explicó a Clarín que para investigar se inspiró en su hija de 4 años. Su hipótesis fue que «durante la primera infancia (hasta los 4 años) tenemos un nivel más alto de neurogénesis (alto nivel de integración de células nerviosas en el circuito del hipocampo) y ese proceso cambia las conexiones en el cerebro y produce la pérdida de recuerdos». Pudo comprobar que es así en ratones.
Escrito por MARCELO BELLUCCI     publicado en C l a r i n Sociedad el 21.08.13