Fotografía de un recuerdo.

Se han tomado por primera vez imágenes de un recuerdo en el momento de formarse en el cerebro. Un estudio dirigido por Kelsey Martin de la Universidad de California en Los Ángeles (EE.UU.), que se publica hoy en Science, da la primera prueba visual de que cuando se forma un nuevo recuerdo se forman nuevas proteínas en la sinapsis, que incrementan la fortaleza de la conexión sináptica y refuerzan el recuerdo.

Cuando se considera lo que puede estar ocurriendo en el cerebro a nivel molecular se tienen que tener en cuenta dos propiedades esenciales de la memoria. Primero, dado que mucha cantidad de información tiene que ser almacenada durante mucho tiempo tiene que haber algún grado de estabilidad. Para permitir el aprendizaje y la adaptación el sistema también tiene que ser altamente flexible. Por estos motivos la investigación se basa en el estudio de las sinapsis. Constituyen los lugares por los que se unen las redes de neuronas, y su capacidad de adaptación y cambio, lo que se conoce como plasticidad sináptica, se piensa que es la base del aprendizaje y la memoria.

Pero, si las redes neuronales están constantemente cambiando, ¿cómo se mantienen los recuerdos? ¿Cómo se forman? Se sabe de hace tiempo que un paso importante en la formación de la memoria a largo plazo es la “traducción”, o producción de nuevas proteínas localmente en la sinapsis. El equipo de investigadores usó proteínas fluorescentes [en verde pálido en la imagen, indicadas por flechas amarillas], que son fácilmente detectables y se pueden seguir con facilidad en células vivas vía microscopio, para visualizar precisamente el incremento de la traducción a nivel local (vulgo síntesis de proteínas) durante la formación de un recuerdo en las sinapsis sensomotoras de una vieja conocida de cualquiera que haya estudiado algo de neurología, la Aplysia.

Un aspecto importante de esta traducción es que era específica de la sinapsis y requería la activación de la neurona post-sináptica y, por lo tanto, de señales tras-sinápticas, en concreto vía calcio en la neurona motora (la post sináptica en una sinapsis sensomotora). De que sea específica de la sinapsis se deduce que el mecanismo que media en la expresión de los genes (vulgo, de nuevo, síntesis de proteínas) durante la plasticidad neuronal implica la traducción regulada de ARN mensajero localizado en las propias sinapsis estimuladas.

Otro aspecto interesante es que el fenómeno sólo se ha observado en sinapsis químicas.

Somos nuestros recuerdos, son la base de quienes somos, nuestra identidad, y su pérdida, como en el caso de los enfermos de Alzheimer, es devastadora. Por esto es tan importante el descubrimiento que comentamos hoy; porque nos permite comprender cómo se forman las trazas de los recuerdos y establece un método para monitorizar el proceso en tiempo real, lo que sin duda ayudará a un mejor conocimiento de la base neuronal y molecular de la formación de recuerdos…y de su pérdida.

Referencia:

Wang, D., Kim, S., Zhao, Y., Hwang, H., Miura, S., Sossin, W., & Martin, K. (2009). Synapse- and Stimulus-Specific Local Translation During Long-Term Neuronal Plasticity Science, 324 (5934), 1536-1540 DOI: 10.1126/science.1173205