Identificación de la "molécula de memoria" en un estudio sobre la mosca de la fruta
El hallazgo, publicado en la revista Fronteras en los circuitos neuronales, es importante ya que la molécula puede representar un nuevo objetivo para las intervenciones terapéuticas para revertir la pérdida de memoria.
Los científicos de la Universidad de Bristol buscaron comprender mejor los mecanismos que permiten la formación de recuerdos mediante el estudio de los cambios moleculares en el hipocampo, un área del cerebro que participa de manera crítica en el aprendizaje.
Los investigadores dijeron que estudios previos han demostrado que nuestra capacidad para aprender y formar recuerdos se debe a un aumento en la comunicación sináptica llamada potenciación a largo plazo o LTP. Esta comunicación se inicia a través de un proceso químico desencadenado por el calcio que ingresa a las células cerebrales y activa una enzima clave llamada "quinasa sensible al Ca2 +" (CaMKII).
Una vez que esta proteína es activada por el calcio, activa un cambio en su propia actividad que le permite permanecer activa incluso después de que el calcio se ha ido. Esta capacidad especial de CaMKII para mantener su propia actividad se ha denominado "el interruptor de memoria molecular".
Hasta ahora, la pregunta seguía siendo qué desencadena este proceso químico en nuestro cerebro que nos permite aprender y formar recuerdos a largo plazo.
El equipo de investigación realizó experimentos con la mosca común de la fruta (Drosophila) para analizar e identificar los mecanismos moleculares detrás de este cambio. Usando técnicas avanzadas de genética molecular que les permitieron inhibir temporalmente la memoria de las moscas, el equipo pudo identificar un gen llamado CASK como la molécula sináptica que regula este "interruptor de memoria".
James Hodge, Ph.D., autor principal del estudio, dijo: “Las moscas de la fruta son notablemente compatibles para este tipo de estudio, ya que poseen una función neuronal y respuestas neuronales similares a las de los humanos. Aunque son pequeños, son muy inteligentes; por ejemplo, pueden aterrizar en el techo y detectar que la fruta de su frutero se ha ido antes que usted ".
“En experimentos en los que probamos la capacidad de aprendizaje y memoria de las moscas, que involucran dos olores presentados a las moscas con uno asociado con un choque leve, descubrimos que alrededor del 90 por ciento pudo aprender la elección correcta recordando evitar el olor asociado con El susto.
“Cinco lecciones del olor con castigo hicieron que la mosca se acordara de evitar ese olor entre 24 horas y una semana, que es mucho tiempo para un insecto que solo vive un par de meses”.
Al localizar la función de estas moléculas clave, los investigadores encontraron que las moscas que carecían de estos genes mostraban una formación de memoria alterada. En las pruebas de memoria repetidas, se demostró que aquellos que carecían de estos genes clave no tenían la capacidad de recordar a las tres horas (memoria a medio plazo) y a las 24 horas (memoria a largo plazo), aunque su aprendizaje inicial o la memoria a corto plazo no se vieron afectados.
Finalmente, el equipo introdujo una copia del gen CASK humano - 80 por ciento idéntico al gen CASK de la mosca - en el genoma de una mosca que carecía por completo de su propio gen CASK y, por lo tanto, generalmente no podía recordar. Los investigadores encontraron que las moscas que tenían una copia del gen CASK humano podían recordar como una mosca normal de tipo salvaje.
Hodge, de la Facultad de Fisiología y Farmacología de la universidad, dijo: "La investigación sobre la memoria es particularmente importante ya que nos da nuestro sentido de identidad, y los déficits en el aprendizaje y la memoria ocurren en muchas enfermedades, lesiones y durante el envejecimiento".
“El control de CASK del interruptor de memoria molecular CaMKII es claramente un paso crítico en cómo los recuerdos se escriben en las neuronas del cerebro. Estos hallazgos no solo allanan el camino para el desarrollo de nuevas terapias que revierten los efectos de la pérdida de memoria, sino que también prueban la compatibilidad de Drosophila para modelar estas enfermedades en el laboratorio y detectar nuevos medicamentos para tratar estas enfermedades.
"Además, este trabajo proporciona una visión importante de cómo los cerebros han desarrollado su enorme capacidad para adquirir y almacenar información".
Fuente: Universidad de Bristol
