Los nuevos hallazgos desafían el modelo estándar de consolidación de la memoria. De hecho, actualmente los neurocientíficos identifican en el circuito cerebral nuevas habilidades.
Cuando visitamos a un amigo o vamos a la playa, nuestro cerebro almacena un recuerdo a corto plazo de la experiencia en una parte del cerebro llamada hipocampo. Esos recuerdos luego se “consolidan”, es decir, se transfieren a otra parte del cerebro para su almacenamiento a largo plazo.
Un nuevo estudio MIT de los circuitos neuronales dentro del circuito cerebral que subyacen a este proceso revela, por primera vez, que los recuerdos se forman de manera simultánea en el hipocampo y la ubicación de almacenamiento a largo plazo en la corteza cerebral. Sin embargo, los recuerdos a largo plazo permanecen “silenciosos” durante aproximadamente dos semanas antes de alcanzar un estado maduro.
“Este y otros hallazgos en este documento proporcionan un mecanismo de circuito integral para la consolidación de la memoria”, dice Susumu Tonegawa, profesor de Biología y Neurociencia de Picower, director del Centro RIKEN-MIT de Genética del Circuito Neural en el Instituto Picower para el Aprendizaje y Memoria, y el autor principal del estudio.
Los hallazgos, que aparecen en Science el 6 de abril, pueden obligar a una revisión de los modelos dominantes de cómo ocurre la consolidación de la memoria, dicen los investigadores.
Los autores principales del artículo son el científico investigador Takashi Kitamura, el postdoc Sachie Ogawa y el estudiante graduado Dheeraj Roy. Otros autores son los postdocs Teruhiro Okuyama y Mark Morrissey, la asociada técnica Lillian Smith, y el ex postdoc Roger Redondo.
¿Cómo los neurocientíficos identifican nuevas habilidades dentro del circuito cerebral? Almacenamiento a largo plazo
A partir de la década de 1950, los estudios del famoso paciente amnésico Henry Molaison, conocido entonces como paciente H.M., revelaron que el hipocampo es esencial para formar nuevos recuerdos a largo plazo. Molaison, cuyo hipocampo fue dañado durante una operación destinada a ayudar a controlar sus convulsiones epilépticas, ya no fue capaz de almacenar nuevos recuerdos después de la operación. Sin embargo, todavía podía acceder a algunos recuerdos que se habían formado antes de la cirugía.
Esto sugirió que los recuerdos episódicos a largo plazo (recuerdos de eventos específicos) se almacenan fuera del hipocampo. Los científicos creen que estos recuerdos se almacenan en la neocorteza, la parte del cerebro también responsable de las funciones cognitivas, como la atención y la planificación.
Los neurocientíficos han desarrollado dos modelos principales para describir cómo se transfieren los recuerdos de la memoria a corto y a largo plazo. El más antiguo, conocido como el modelo estándar, propone que los recuerdos a corto plazo inicialmente se forman y se almacenan en el hipocampo solamente, antes de ser transferidos gradualmente a un almacenamiento a largo plazo en la neocorteza y desaparecer del hipocampo.
Los nuevos modelos desarrollados
Un modelo más reciente, el modelo de trazas múltiples, sugiere que quedan vestigios de recuerdos episódicos en el hipocampo. Estas trazas pueden almacenar detalles de la memoria, mientras que los contornos más generales se almacenan en la neocorteza.
Hasta hace poco, no ha habido una buena forma de probar estas teorías. La mayoría de los estudios previos de memoria se basaron en el análisis de cómo el daño a ciertas áreas del cerebro afecta los recuerdos. Sin embargo, en 2012, el laboratorio de Tonegawa desarrolló una forma de etiquetar células llamadas células engram, que contienen recuerdos específicos. Esto permite a los investigadores rastrear los circuitos implicados en el almacenamiento y recuperación de la memoria. También pueden reactivar artificialmente recuerdos mediante el uso de optogenética, una técnica que les permite activar o desactivar las células objetivo utilizando la luz.
En el nuevo estudio de Science, los investigadores utilizaron este enfoque para etiquetar células de memoria en ratones durante un evento de condicionamiento del miedo, es decir, una descarga eléctrica leve que se produce cuando el ratón está en una cámara particular. Entonces, podrían usar la luz para reactivar artificialmente estas células de memoria en diferentes momentos y ver si esa reactivación provocó una respuesta de comportamiento de los ratones (congelación en el lugar). Los investigadores también pudieron determinar qué células de memoria estaban activas cuando los ratones fueron colocados en la cámara donde se produjo el condicionamiento del miedo, lo que los llevó a recordar naturalmente la memoria.
