Los recuerdos nos hacen ser quienes somos. De un día para otro, adquirimos nuevos recuerdos y construimos un directorio de hechos, acontecimientos y sus asociaciones. Con este "directorio de recuerdos" almacenado en nuestro cerebro, damos sentido a nuestro entorno y a nosotros mismos, juzgamos, tomamos decisiones y adoptamos acciones conductuales calculadas. Vivir de forma independiente sería extremadamente desafiante sin la capacidad de recordar todo lo que aprendimos y adquirimos en nuestras vidas. A medida que envejecemos, activar recuerdos formados previamente a menudo se vuelve difícil y dificulta nuestra capacidad de dar sentido correcto a los fenómenos de nuestro entorno. Hay diversas enfermedades, incluido el Alzheimer, que producen la desconexión de los circuitos cerebrales lo que borra o dificulta el acceso a los recuerdos de nuestras vidas. Lo cual, tiene un devastador efecto en los pacientes, ya que pierden la capacidad de reconocer quiénes son ellos y sus relaciones con los demás.
Los circuitos cerebrales organizan recuerdos para conjuntos de habilidades y resultados de acciones que nos permiten realizar tareas. Los circuitos cerebrales específicos están dedicados a la separación y finalización de patrones para distinguir entre similitudes y diferencias para juzgar, tomar decisiones y ejecutar el resultado de la acción adecuada. Incluso para una tarea sencilla, como poner comida en un plato y un tenedor en la mano, el cerebro nos permite utilizar correctamente el tenedor para recoger la comida y llevárnosla a la boca. Cuando uno olvida algo, como la llave de un coche, buscamos pistas para activar la recuperación de ese recuerdo. La alteración de los circuitos cerebrales hace que la ejecución de tareas simples sea increíblemente difícil.
Los circuitos cerebrales están compuestos por diferentes tipos de células, como neuronas y glía. El cerebro humano tiene aproximadamente 80 mil millones de neuronas, cada una de las cuales establece hasta 1000 conexiones con otras neuronas. Cada neurona tiene axones y dendritas. Los axones tienen pequeñas protuberancias llamadas botones que contienen vesículas cargadas de neurotransmisores. Estos se liberan cuando las neuronas se excitan para generar un potencial de acción, una moneda de información del cerebro. Los neurotransmisores liberados en el espacio extracelular se unen a receptores y canales en pequeñas protuberancias llamadas espinas ubicadas en las dendritas de otras neuronas. De esta forma, la información se transmite de una neurona a la siguiente.
A fin de estudiar el papel del giro dentado (GD) del hipocampo, una región del cerebro crucial para diversos procesos de aprendizaje y memoria, en la memoria hemos utilizado el condicionamiento clásico del reflejo corneal. Este simple modelo de aprendizaje asociativo es muy utilizado para el estudio de cómo los circuitos nerviosos hacen posible el aprendizaje y la memoria. El entrenamiento consiste en la presentación de un breve sonido como estímulo condicionado, al final del cual se presenta un soplo de aire en la córnea. Tras varias sesiones de emparejamiento de ambos estímulos ocurre que el sujeto experimental responde al sonido con un cierre de los párpados.
Para investigar el papel Giro Dentado (GD) del hipocampo, una región del cerebro crucial para diversos procesos de aprendizaje y memoria, en nuestros diferentes estudios se ha utilizado una forma simple de condicionamiento clásico. La cual está considerada como un modelo prototípico de memoria declarativa en la cognición para rastrear el papel de circuitos cerebrales específicos en los procesos de aprendizaje y memoria. Experimentalmente, utilizamos el condicionamiento clásico del reflejo corneal. A los animales se les presentó un estímulo incondicionado (US) en el ojo para provocar un parpadeo, seguido de un estímulo condicionado (CS), como un tono (breve sonido). Después de varios días de acondicionamiento con ambos estímulos ocurre que el sujeto experimental responde al sonido con un cierre de los párpados. En un estudio anterior realizado por el Prof. José M. Delgado García y sus colegas del Departamento de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide se pudo demostrar que la memoria adquirida mediante el aprendizaje se podía borrar si se inactivaba por unos minutos la actividad de las neuronas del GD durante el entrenamiento. La conclusión fue que el GD tiene que estar activo en el momento en que se trata de reactivar una memoria determinada.
En un estudio reciente, dirigido por el grupo del Prof. Mazahir T. Hasan, investigador Ikerbasque del Centro Achucarro para la Neurociencia del País Vasco (Laboratory of Brain Circuits Therapeutics) y el grupo del Prof. José M. Delgado García de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla y publicado en la prestigiosa revista Molecular Psychiatry, los investigadores bloquearon selectivamente la actividad funcional de GD. Con esta manipulación selectiva, descubrieron que, aunque las memorias aprendidas desaparecían durante el tiempo en que el GD estuvo inactivado, estas reaparecían una vez recuperada la actividad funcional del GD. Los investigadores concluyeron que el GD es necesario para la activación de memorias ya adquiridas y/o para la recuperación de las mismas.
Para conciliar la discrepancia entre los dos estudios, los investigadores postularon que, en el estudio anterior, el silenciamiento del GD utilizó una tecnología genética que hiperpolarizaba las neuronas, lo que interfería con la señalización sináptica tanto anterógrada como retrógrada. Por lo tanto, se silencia el engrama de memoria de la corteza entorrinal (CE) a GD y también de GD a la región CA3 del hipocampo, lo que borró los engramas de memoria EC-GD y GD-CA3. En el estudio actual, los investigadores borraron selectivamente el engrama GD-CA3 silenciando la salida de GD. Después de activar el silenciamiento, el engrama CE-GD intacto se reimprimió para restablecer el engrama GD-CA3 para la recuperación de la memoria.
Por un lado, la tecnología utilizada en el estudio anterior ofrece posibilidades interesantes para erradicar un engrama de memoria de una experiencia de aprendizaje previa, con perspectivas de tratar potencialmente los malos recuerdos. Por otro lado, en el estudio actual, la tecnología desarrollada por el Prof. Mazahir T. Hasan establece el papel crucial del GD en la recuperación de la memoria y proporciona una visión más profunda de los mecanismos propuestos para imprimir secuencialmente engramas de memoria de una región a la siguiente.
Al comprender cómo funcionan los circuitos para olvidar y recordar, se podrían desarrollar estrategias novedosas para tratar diversas disfunciones de la memoria, como las relacionadas con el envejecimiento, el trastorno de estrés postraumático y la enfermedad de Alzheimer.
Referencia bibliográfica
Carretero-Guillén A, Treviño M, Gómez-Climent MÁ, Dogbevia GK, Bertocchi I, Sprengel R, Larkum ME, Vlachos A, Gruart A, Delgado-García JM, Hasan MT. “Dentate gyrus is needed for memory retrieval.” Molecular Psychiatry. 2024 Apr 12. doi: 10.1038/s41380-024-02546-0.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38609585/
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