Un estudio publicado en Nature por investigadores del Baylor College of Medicine cambia la forma en que entendemos la memoria. Hasta ahora, los recuerdos se explicaban por la actividad de las células cerebrales llamadas neuronas que responden a los eventos de aprendizaje y controlan la evocación de recuerdos. El equipo de Baylor amplió esta teoría al demostrar que los tipos de células no neuronales del cerebro llamados astrocitos (células con forma de estrella) también almacenan recuerdos y trabajan en conjunto con grupos de neuronas llamados engramas para regular el almacenamiento y la recuperación de recuerdos.
"La idea predominante es que la formación y el recuerdo de los recuerdos sólo implica engramas neuronales que se activan por ciertas experiencias, y que retienen y recuperan un recuerdo", indica el autor, el Benjamin Deneen. “Hemos descubierto que estas células interactúan estrechamente entre sí, tanto física como funcionalmente, y que esto es esencial para el funcionamiento adecuado del cerebro. Sin embargo, el papel de los astrocitos en el almacenamiento y la recuperación de recuerdos no se había investigado antes”, añade.
Los investigadores comenzaron desarrollando un conjunto completamente nuevo de herramientas de laboratorio para identificar y estudiar la actividad de los astrocitos asociados con los circuitos cerebrales de memoria.
Un experimento típico consistió, en primer lugar, en condicionar a los ratones para que sintieran miedo y se quedaran "congelados" después de la exposición a una determinada situación. Cuando los ratones fueron colocados de nuevo en la misma situación después de un tiempo, se congelaron porque lo recordaron. Si los mismos ratones fueron colocados en una situación diferente, no se congelaron porque no es el contexto original en el que fueron condicionados para sentir miedo.
Los investigadores demuestran que durante los procesos de aprendizaje, como el condicionamiento del miedo, un subconjunto de astrocitos del cerebro expresa el gen c-Fos. Los astrocitos que expresan c-Fos regulan posteriormente la función del circuito en esa región del cerebro.
“Los astrocitos que expresan c-Fos están físicamente cerca de las neuronas engrama”, indica el coautor principal, Michael R. Williamson, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Deneen. “Además, descubrimos que las neuronas engrama y el conjunto de astrocitos físicamente asociados también están conectados funcionalmente. La activación del conjunto de astrocitos estimula específicamente la actividad o comunicación sináptica en el engrama neuronal correspondiente. Esta comunicación astrocito-neurona fluye en ambos sentidos; los astrocitos y las neuronas dependen uno del otro”.
Para entender mejor qué media la actividad de los conjuntos de astrocitos en la evocación de la memoria, los investigadores estudiaron el gen NFIA. El equipo descubrió que los astrocitos activados por eventos de aprendizaje tienen niveles elevados de la proteína NFIA, y que al impedir la producción de NFIA en estos astrocitos se suprime la evocación de recuerdos. Es importante destacar que esta supresión es específica de la memoria.
El estudio actual arroja luz sobre un panorama más completo de los factores que intervienen y de las actividades que tienen lugar en el cerebro durante la formación y el recuerdo de la memoria. Además, el estudio proporciona una nueva perspectiva para el estudio de las enfermedades humanas asociadas con la pérdida de memoria, como la enfermedad de Alzheimer, así como de las enfermedades en las que los recuerdos se producen de forma repetida y son difíciles de suprimir, como el trastorno de estrés postraumático.