Descubren un nuevo mecanismo de control de la memoria

Investigadores franceses han descubierto un nuevo mecanismo para el control de la memoria. Este mecanismo permite el almacenamiento de información en las sinapsis, así como el control de este almacenamiento.

El descubrimiento aclara un poco más el misterio que existe sobre los mecanismos moleculares de la memoria, así como sobre el proceso de aprendizaje. Los resultados se han publicado en la revista Nature, informa el CNRS en un comunicado.

Las neuronas se comunican entre sí por medio de miríadas de sinapsis, todas ellas del tamaño de la décima parte de un cabello, que funcionan de una forma extremadamente compleja.

El proceso de plasticidad sináptica, que permite a la sinapsis adaptarse al funcionamiento de la actividad neuronal, fue descubierto hace ya casi cincuenta años y ha llevado a la comunidad científica a proponerla como un elemento funcional primordial de la memoria y el aprendizaje.

Los receptores de neurotransmisores, presentes a nivel de las sinapsis, desempeñan un papel clave en la difusión de los mensajes nerviosos. Hace algunos años, este mismo equipo de investigación  había descubierto que los receptores de neurotransmisores no estaban inmóviles, como se creía, sino que por el contrario estaban en permanente agitación.

Entonces sugirieron que el control de esta agitación por medio de la actividad neuronal podría ser capaz de modular la eficacia de la transmisión sináptica y controlar el número de receptores presentes en un momento dado durante una sinapsis, controlando así los mecanismos de la memoria y del aprendizaje.

En la nueva investigación, los investigadores han ido más lejos en la comprensión de los mecanismos fundamentales de almacenamiento de la información en el cerebro. Combinaron técnicas químicas, de electrofisiología y de imagen de alta resolución para poner a punto un método inédito de inmovilización de los receptores a nivel de las sinapsis.

Memoria y aprendizaje

Gracias a este método, los movimientos de los receptores se pararon, lo que permitió estudiar el impacto de su inmovilización sobre la actividad cerebral y las capacidades de aprendizaje. De esta forma comprobaron que el movimiento de los receptores es indispensable para el proceso de plasticidad sináptica, en respuesta a una actividad neuronal intensa.

A continuación, los investigadores exploraron el papel directo que desempeña la plasticidad sináptica en el aprendizaje. Enseñando a ratones a reconocer un entorno particular, pudieron comprobar que el parón del movimiento de los receptores permite bloquear la adquisición de esta forma de memoria, demostrando así la implicación de la plasticidad de las sinapsis en este proceso.

Este nuevo descubrimiento abre nuevas perspectivas para el control de la memoria, ya que se ha comprobado que el protocolo de memorización testado en el experimento activa una zona particular del cerebro, el hipocampo, también conocido como el órgano de la memoria.

Los investigadores se proponen ahora determinar si el mecanismo que han descubierto puede generalizarse a otras formas de aprendizaje e incluso a otras zonas del cerebro.

Desde un punto de vista tecnológico, nuevos métodos de inmovilización de los receptores reversibles y sensibles a la luz podrán desarrollarse con la finalidad de controlar mejor estos procesos.

Referencia

Hippocampal LTP and contextual learning require surface diffusion of AMPA receptors. Nature (2017) doi:10.1038/nature23658