Se pueden recuperar los recuerdos perdidos por la amnesia

Un nuevo artículo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) sugiere que la activación de las células cerebrales con fototerapia puede reactivar los recuerdos perdidos.

Como se comenta en un artículo publicado en la revista Ciencias, la tecnología para recuperar los recuerdos perdidos se conoce como optogenética.

La naturaleza de la amnesia es una cuestión muy debatida en neurociencia, según el Dr. Susumu Tonegawa, profesor del Departamento de Biología del MIT y director del Centro RIKEN-MIT del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria. Tonegawa dirigió la investigación de los autores principales Tomas Ryan, Dheeraj Roy y Michelle Pignatelli.

Los investigadores en neurociencia han cuestionado durante muchos años si la amnesia retrógrada, que puede seguir a una lesión traumática, estrés o enfermedades como el Alzheimer, es causada por daño a células cerebrales específicas, lo que significa que un recuerdo no se puede almacenar, o si el acceso a ese recuerdo está bloqueado de alguna manera. , impidiendo su recuperación.

"La mayoría de los investigadores han favorecido la teoría del almacenamiento, pero hemos demostrado en este artículo que esta teoría de la mayoría probablemente sea incorrecta", dijo Tonegawa. "La amnesia es un problema de deterioro de la recuperación".

Los investigadores de la memoria habían especulado anteriormente que en algún lugar de la red cerebral hay una población de neuronas que se activan durante el proceso de adquisición de una memoria, lo que provoca cambios físicos o químicos duraderos.

Si estos grupos de neuronas se reactivan posteriormente por un desencadenante, como una vista o un olfato en particular, por ejemplo, se recuerda la memoria completa. Estas neuronas se conocen como "células de engrama de memoria".

En 2012, los investigadores del MIT utilizaron la optogenética, en la que se añaden proteínas a las neuronas para permitir que se activen con la luz, para demostrar por primera vez que tal población de neuronas sí existe en un área del cerebro llamada hipocampo.

Sin embargo, hasta ahora nadie ha podido demostrar que estos grupos de neuronas sufran cambios químicos duraderos, en un proceso conocido como consolidación de la memoria.

Uno de esos cambios, conocido como "potenciación a largo plazo" (LTP), implica el fortalecimiento de las sinapsis, las estructuras que permiten que los grupos de neuronas se envíen señales entre sí, como resultado del aprendizaje y la experiencia.

Para averiguar si estos cambios químicos realmente tienen lugar, los investigadores identificaron primero un grupo de células de engramas en el hipocampo que, cuando se activaban con herramientas optogenéticas, podían expresar una memoria. Cuando luego registraron la actividad de este grupo particular de células, encontraron que las sinapsis que las conectan se habían fortalecido.

“Pudimos demostrar por primera vez que estas células específicas, un pequeño grupo de células en el hipocampo, habían experimentado este aumento de la fuerza sináptica”, dijo Tonegawa.

Luego, los investigadores intentaron descubrir qué sucede con los recuerdos sin este proceso de consolidación. Al administrar un compuesto llamado anisomicina, que bloquea la síntesis de proteínas dentro de las neuronas, inmediatamente después de que los ratones formaran una nueva memoria, los investigadores pudieron evitar que las sinapsis se fortalecieran.

Cuando regresaron un día después e intentaron reactivar la memoria usando un disparador emocional, no pudieron encontrar ningún rastro de ello. "Entonces, aunque las células del engrama están allí, sin la síntesis de proteínas, esas sinapsis celulares no se fortalecen y se pierde la memoria", dijo Tonegawa.

Pero sorprendentemente, cuando los investigadores luego reactivaron las células del engrama bloqueadas por la síntesis de proteínas usando herramientas optogenéticas, encontraron que los ratones exhibían todos los signos de recordar la memoria por completo.

"Si prueba la recuperación de la memoria con desencadenantes de recuperación natural en un animal tratado con anisomicina, será amnésico, no puede inducir la recuperación de la memoria", dijo Tonegawa. "Pero si va directamente a las supuestas células portadoras de engramas y las activa con luz, puede restaurar la memoria, a pesar de que no ha habido LTP".

Otros estudios llevados a cabo por el grupo de Tonegawa demostraron que los recuerdos no se almacenan en sinapsis reforzadas por la síntesis de proteínas en células individuales de engramas, sino en un circuito o "vía" de múltiples grupos de células de engramas y las conexiones entre ellas.

"Estamos proponiendo un nuevo concepto, en el que hay una ruta de conjunto de células de engramas, o circuito, para cada memoria", dijo.

"Este circuito abarca múltiples áreas del cerebro y los conjuntos de células de engramas en estas áreas están conectados específicamente para una memoria en particular".

La nueva investigación separa los mecanismos utilizados en el almacenamiento de memoria de los de recuperación de memoria, según Ryan.

"El fortalecimiento de las sinapsis de los engramas es crucial para la capacidad del cerebro de acceder o recuperar esos recuerdos específicos, mientras que las vías de conectividad entre las células de los engramas permiten la codificación y el almacenamiento de la información de la memoria en sí", dijo.

Los expertos están satisfechos de que los hallazgos sean innovadores, ya que sugieren que los cambios en la fuerza sináptica y en las propiedades de la columna vertebral pueden no ser tan críticos para la memoria como se pensaba, ya que bajo ciertas condiciones, parece posible interrumpir estos cambios y aún así preservar la memoria ”, dijo el Dr. Alcino Silva, director del Centro Integrativo para el Aprendizaje y la Memoria de la Universidad de California en Los Ángeles.

"En cambio, parece que estos cambios pueden ser necesarios para la recuperación de la memoria, un proceso misterioso que hasta ahora ha eludido a los neurocientíficos".

Fuente: Instituto de Tecnología de Massachusetts