Cómo el cerebro elige qué recuerdo activar

Investigadores del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) identificaron un circuito neuronal específico que permite alternar entre recuerdos antiguos y memorias actualizadas, según informó el portal especializado MedicalXpress. El hallazgo, publicado en la revista científica Nature Neuroscience, representa un avance en el estudio de los procesos de la memoria con potenciales implicancias para el abordaje de enfermedades como el Alzheimer y la esquizofrenia, y describe cómo ciertas regiones cerebrales de ratones permiten modificar comportamientos según recuerdos previos o información recién adquirida, con un rol decisivo de la corteza entorrinal medial (MEC).

El equipo encabezado por Jin-Hee Han, profesora del KAIST, observó que al inactivar el camino neuronal entre la septum medial (MS), estructura subcortical que regula los ritmos de actividad del hipocampo, y la MEC, los ratones volvían a mostrar conductas asociadas a memorias anteriores en vez de las conductas aprendidas recientemente. La profesora explicó: “cuando inactivamos las proyecciones gabaérgicas de la septum medial hacia la corteza entorrinal medial, el comportamiento de los animales regresó a los patrones anteriores a la actualización de la memoria, en lugar de simplemente dificultar la recuperación de la información”.

Estas investigaciones revelan que el proceso de recordar no consiste en reactivar pasivamente rastros almacenados de la memoria. Por el contrario, implica una selección activa entre múltiples huellas disponibles. El mecanismo identificado se basa en una vía neuronal gabaérgica —un canal de comunicación entre regiones cerebrales que opera mediante señales inhibitorias— que conecta el MS y la MEC, y que se comporta como un interruptor que organiza cuál memoria —la reciente o la previa— será recuperada según las circunstancias.

Un mecanismo cerebral flexible para alternar recuerdos

Para precisar cómo el cerebro decide activar una memoria antigua o una modificada, el grupo de KAIST entrenó a ratones adultos para asociar estímulos específicos con recompensas. Posteriormente, introdujeron nuevas experiencias que permitieron a los animales modificar esas asociaciones iniciales. La observación detallada de la actividad cerebral mediante técnicas de neuroimagen mostró que un subconjunto de neuronas gabaérgicas —células que usan el GABA, principal neurotransmisor inhibitorio del cerebro, para frenar o modular la actividad de otras neuronas— en la MS, vinculadas a la MEC, se activaba ante la recuperación de memorias actualizadas.

Según relató Han, los investigadores mapearon las células activas mediante la expresión de la proteína c-Fos, un marcador indirecto de activación neuronal rápida que el cerebro produce minutos después de que una neurona se dispara. “A partir de este análisis en todo el cerebro”, señaló, “identificamos un subconjunto de neuronas gabaérgicas en la MS que proyectan hacia la MEC como candidatos principales”.

Una observación del estudio fue que, cuando los investigadores interrumpieron esta conexión MS-MEC mediante técnicas optogenéticas —un método que usa pulsos de luz para activar o silenciar neuronas específicas con precisión milimétrica—, los ratones no solo cambiaban su comportamiento, sino que la actividad neuronal en la región CA1 del hipocampo —un área clave en la memoria— también se desplazaba hacia patrones asociados a la memoria previa. Esta capacidad de revertir tanto la conducta como la activación cerebral de los animales constituye la prueba más contundente del funcionamiento de este “interruptor neural”.

La duración de la actividad denominada “en línea” en las neuronas MS-MEC, asociada fundamentalmente a la recuperación de recuerdos recientes, se correlacionó además con una mejora en el desempeño de los ratones en tareas de memoria. “Nuestros hallazgos muestran que la vía gabaérgica MS-MEC actúa como un interruptor neural que organiza la recuperación entre memorias nuevas y antiguas, facilitando la actualización de recuerdos”, sintetizó la profesora.

Implicaciones para enfermedades que afectan la memoria

La dificultad para actualizar recuerdos antiguos o almacenar nuevas memorias caracteriza a diferentes trastornos neurológicos y psiquiátricos, como la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia y, en ciertos casos, el trastorno del espectro autista. El mecanismo identificado por el equipo podría intervenir en los déficits de memoria observados en estos cuadros clínicos.

En su testimonio, Han destacó la importancia clínica del hallazgo: “Nuestros resultados pueden contribuir a entender la base neuronal de estos trastornos de la memoria y a desarrollar intervenciones para tratarlos”. El equipo prevé investigar el circuito detallado de control de la alternancia de recuerdos dirigido por las neuronas gabaérgicas del MS, así como estudiar posibles modificaciones en la arquitectura de las llamadas células engrama, donde se almacenan huellas físicas de la memoria.

La profesora remarcó, además, que la investigación futura se enfocará en examinar este mecanismo en modelos de enfermedades como Alzheimer, esquizofrenia y autismo, y en establecer si el mismo principio regulador de la memoria se halla conservado en el cerebro humano.