Científicos borran y restauran la memoria de ratones genéticamente modificados

La primera evidencia de que el fortalecimiento de las conexiones entre las neuronas son la base de la memoria ha sido reportada en un estudio. Los científicos han inactivado y luego reactivado la memoria en ratones genéticamente modificadas. El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (NIMH) de E.U.

Malinow, Roger Tsien, Ph.D., un becario del NIH's National Institute on Neurological Disorders and Stroke (NINDS) y otros colegas de UCSD, publicaron un informe este 01 de junio 2014 en la revista Nature, donde dan a conocer sus hallazgos a través de una tecnología de vanguardia.

Los neurocientíficos han sospechado durante mucho tiempo que el fortalecimiento de las conexiones entre las neuronas, llamadas potenciación a largo plazo (LTP), subyace en la formación de la memoria, pero la prueba se había mantenido esquiva hasta ahora.

El equipo Malinow probó mediante la detección de LTP cuando se forma un recuerdo, así como la eliminación de la memoria a través de un proceso conocido para revertir el LTP. Los investigadores devolvieron la memoria nuevamente a través de LTP, todo ello modificando la fuerza de las sinapsis en un circuito de memoria.

Para tener el control preciso que demuestre esa relación de causa y efecto, el equipo de Malinow utilizó una de las más potentes y nuevas herramientas de la neurociencia: la optogenética. Esta adapta la misma maquinaria celular que permite a los organismos primitivos, como las algas que son controladas por la luz del sol, para controlar componentes de circuitos cerebrales específicos al instante mediante un láser.

En experimentos convencionales de acondicionamiento al miedo de un roedor, un sonido se empareja con un choque a un pie para inducir un recuerdo del miedo al sonido. Si la memoria está activa, el miedo de los animales reduce sus comportamientos de búsqueda de recompensa cuando escuchan el sonido. En lugar del sonido, el equipo de Malinow ha emparejado el choque con la estimulación directa optogenética, iluminando un grupo específico de neuronas en un circuito del miedo de la memoria auditiva conocida.

Esta focalización precisa no era posible con técnicas de estimulación eléctrica. Es sólo una jungla en el cerebro, demasiadas células nerviosas que pasan a través en un mismo lugar, afirman los investigadores. Al variar el patrón de estimulación optogenética, los investigadores fueron capaces de fortalecer las conexiones entre las neuronas del circuito mediante la promoción de LTP o debilitar las conexiones mediante la promoción de un proceso compensatorio llamada depresión a largo plazo (LTD). Esto hizo posible formar fácilmente un recuerdo del miedo, retirarla y, luego, traerlo de vuelta.

Más aún, sondeando con la optogenética los cerebros postmortem, los circuitos de las neuronas señaladas mostraron cambios reveladores en la sensibilidad de los sistemas de mensajeros químicos del cerebro. Estos cambios confirman la hipótesis del papel del fortalecimiento y debilitamiento de las conexiones sinápticas en el encendido y apagado de la memoria.

Con este estudio los investigadores han logrado visualizar formas de intervenir en el proceso degenerativo que provoca la enfermedad de Alzheimer, puesto que, afirman, que los productos nocivos que se acumulan en el cerebro de los pacientes pueden debilitar las sinapsis de la misma manera que debilitan las sinapsis para quitar un recuerdo y afectar la memoria.

Finalmente, señalaron el estudio, además, elimina cualquier duda sobre un vínculo entre LTP y el LTD de los recuerdos, así como proporciona una demostración de cómo el campo de la neurociencia está siendo transformada por los tipos de tecnologías que se encuentran en el corazón del programa “BRAIN Initiative”.