Cómo un circuito cerebral permite fijar en la memoria las preferencias de alimentos

Los ratones pueden aprender preferencias alimentarias a través de la interacción social. Ese comportamiento es sostenido por complejos circuitos neuronales, según afirman un grupo de investigadores que trabajan en los Estados Unidos, e incluyen a uno de los ganadores del Premio Nobel de Medicina 2013.

Los científicos, que pertenecen a la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, identificaron que una región específica del cerebro de los roedores, conocida como “núcleo posteromedial de la amígdala cortical” (que llaman “COApm” por la sigla en inglés), resulta crucial para la consolidación de la memoria sobre la preferencia alimentaria a largo plazo.

Describieron a las células neuronales activas durante el proceso de aprendizaje de los ratones y reportaron el descubrimiento a través de un estudio publicado en la revista Nature. Asimismo, observaron que las neuronas del núcleo COApm se activaban selectivamente cuando los ratones formaban una memoria a largo plazo de una preferencia alimentaria observada socialmente.

Sorprendentemente, ni las experiencias olfativas ni las simples interacciones sociales por sí solas activaban esa región del cerebro de manera significativa. “Este artículo explora un fenómeno fascinante: la transmisión social de las preferencias alimentarias en roedores”, comentó David Rowland, el redactor jefe de la revista Nature.

“Los roedores pueden comunicarse entre sí los olores de alimentos deseados a través del olfato. Los autores identifican y exploran un área cerebral crucial para este proceso. En términos más generales, el artículo esboza un modelo de cómo podrían producirse procesos similares en otras especies”, comentó Rowland.

Uno de los coautores del trabajo es Thomas Südhof, quien nació en Alemania y es biólogo, neurólogo e investigador científico. Además, fue galardonado en el año 2013 con el Premio Nobel de Medicina.

Lo cierto es que para que una persona piense, actúe o sienta, las neuronas de su cerebro deben comunicarse de forma continua, rápida y repetida. Esa comunicación se produce en las sinapsis, uniones especializadas entre neuronas que transfieren y computan información en una escala temporal de milisegundos.

El laboratorio de Südhof viene estudiando cómo se forman las sinapsis en el cerebro y cómo se especifican sus propiedades, que en conjunto organizan los circuitos neuronales. Además, examina cómo las sinapsis se vuelven disfuncionales en trastornos neurodegenerativos y neuropsiquiátricos para allanar el camino a mejores terapias.

Para el nuevo estudio, Südhof junto con Zhihui Liu, Wenfei Sun, Yi Han Ng, Hua Dong, y Stephen Quake, utilizaron un enfoque multidisciplinario que incluyó el uso de técnicas avanzadas para examinar la actividad de diversos circuitos neuronales.

Analizaron la interacción del núcleo COApm con otras regiones del cerebro, como el bulbo olfatorio accesorio, la corteza orbitofrontal, el núcleo olfativo anterior, la corteza prefrontal y el hipocampo ventral.

Hallaron también que la consolidación de la memoria requiere la producción de proteínas en el COApm, aunque hasta ahora su composición celular no había sido caracterizada. El estudio reveló que durante la formación de la memoria social de preferencia por la comida, la información olfativa y social se transfiere en paralelo al núcleo.

Las señales olfativas se transmiten indirectamente a través de varias regiones cerebrales, mientras que la información social se dirige directamente desde el bulbo olfatorio accesorio al COApm. Esa región del cerebro procesa esas entradas combinadas, lo cual incluye la transcripción de genes que son necesarios para la consolidación de la memoria.

Aunque en el estudio se centraron en un tipo específico de memoria a largo plazo, los autores resaltaron que aún queda mucho por explorar sobre los circuitos neuronales que transmiten la información olfativa y social, así como los mecanismos exactos del procesamiento de la consolidación de la memoria.

“Comprender los mecanismos de la memoria sigue siendo un reto importante. Nuestro trabajo sobre las vías de consolidación de la memoria de transmisión social de las preferencias alimentarias nos motiva”, aclararon.

Los investigadores en Stanford esperan que sus hallazgos motiven a otros científicos a estudiar más a fondo cómo se almacenan y consolidan otros tipos de memoria a largo plazo en el cerebro, y específicamente, cómo se integran las percepciones sensoriales con las interacciones sociales para formar recuerdos duraderos.

Uno de los revisores del artículo en Nature aclaró que “las principales conclusiones de los autores sobre la memoria transmitida socialmente se apoyan en múltiples experimentos diferentes, bien controlados y de vanguardia, que silencian cada uno de los elementos del circuito de forma específica para cada proyección”.