Identifican un mecanismo cerebral que consolida recuerdos durante el aprendizaje

Un equipo internacional de científicos identificó circuitos cerebrales que permiten que la memoria se vuelva más estable durante el proceso de aprendizaje.

La investigación, dirigida por la NYU Langone Health y publicada en la revista Science, utilizó modelos con ratones para describir cómo la comunicación entre las regiones corteza entorrinal lateral y CA3 del hipocampo posibilita la formación de representaciones espaciales estables, esenciales en la consolidación de recuerdos duraderos.

Un mapa cerebral para los recuerdos

De acuerdo con los autores, el circuito entorhinal-hipocampal ocupa desde siempre un lugar central en los estudios sobre la memoria. Su función es clave tanto en la formación de nuevos recuerdos como en el proceso de evocarlos a partir de señales parciales, fenómeno conocido como “reconstrucción de recuerdos a partir de señales parciales”.

Para que este mecanismo funcione con precisión, los llamados “mapas espaciales” que se crean en el hipocampo tienen que mantenerse estables frente a cambios en el entorno, según explicó la investigadora principal, Jayeeta Basu, profesora asistente en los departamentos de Psiquiatría y Neurociencias de NYU Langone Health.

“Nuestro estudio, al centrarse en la estabilidad de las representaciones hipocampales, llena un vacío importante en la comprensión de cómo las entradas de largo alcance controlan los circuitos neuronales esenciales para la recuperación de la memoria”, detalló Basu. Para la experta, este avance podría allanar el camino hacia tratamientos “más precisos para condiciones que afectan la memoria”.

Por qué falla la memoria

La investigación señaló que las alteraciones en la región CA3 pueden desencadenar síntomas similares a los de la esquizofrenia o el trastorno de estrés postraumático (TEPT). En estos casos, la precisión y estabilidad de los recuerdos se ve alterada: “Un ruido inofensivo, como el estallido de un globo en una fiesta, puede desencadenar una reacción de miedo intenso porque el cerebro de una persona asocia erróneamente ese sonido con una explosión real”, ejemplificó el equipo.

El estudio se enfocó en el papel de las neuronas con extensiones largas, responsables de conectar regiones cerebrales distantes y coordinar la actividad de las células a lo largo de todo el cerebro. Hasta ahora, se sabía poco sobre la influencia de estas conexiones de largo alcance en los microcircuitos locales, que deben integrar tanto la información ya almacenada como las nuevas experiencias para conformar recuerdos más sólidos.

Siempre de acuerdo con estos científicos, las neuronas transmiten información a través de impulsos eléctricos rápidos, producidos por cambios en su carga eléctrica interna. Cuando esa señal alcanza el extremo del axón, la neurona libera neurotransmisores en la sinapsis, que pueden activar o inhibir la siguiente célula, según describió el estudio. El equilibrio entre excitación e inhibición es lo que regula que el “ruido” cerebral se transforme en pensamientos significativos.

Durante el estado de reposo, ese balance es estable. Al aprender, en cambio, la excitación aumenta para permitir la codificación de información nueva, según los expertos. “Este trabajo desentraña el mecanismo por el cual el cerebro aumenta la excitación neuronal para prestar más atención a ciertos estímulos sensoriales, reduciendo la inhibición en microcircuitos clave”, precisó Vincent Robert, primer autor y becario en el laboratorio de Basu.

Cómo el cerebro ajusta la memoria

Los investigadores lograron describir cómo dos tipos de extensiones neuronales, que parten de la corteza entorrinal lateral y llegan hasta la CA3, trabajan de manera coordinada para estabilizar las redes cerebrales del aprendizaje. El primer tipo emplea neurotransmisores excitadores (glutamatérgicos), mientras que el segundo utiliza neurotransmisores inhibidores (GABAérgicos).

La acción combinada de ambos permite mantener la actividad de grupos neuronales conectados, lo que respalda el aprendizaje y la consolidación de la memoria. “El equipo detalló un mecanismo de circuito que ajusta el diálogo entre excitación, inhibición y desinhibición en función de la formación de recuerdos contextualizados y la estabilidad de los mapas espaciales”, aseguró Robert.

El enfoque multidisciplinario involucró investigadores de NYU Langone Health, la Universidad de Texas en Austin y el Imperial College de Londres, con colaboración y financiación de los National Institutes of Health de Estados Unidos.

Según la NYU Langone Health, este trabajo develó aspectos fundamentales sobre la memoria y abrió la puerta a estrategias alternativas para enfrentar trastornos como el Alzheimer o el TEPT, con potencial para mejorar la vida de los pacientes en el futuro.