Una nueva tecnología óptica desarrollada por investigadores de la Universidad de Kioto, en Japón, revela cómo se pueden manipular los recuerdos en el cerebro durante el sueño: el sistema neural-óptico dificulta la actividad nerviosa conocida como potenciación a largo plazo o LTP, «borrando» la memoria de forma selectiva.
LTP fortalece las sinapsis a través de la actividad neuronal y es fundamental para la formación de la memoria. Se puede determinar cuándo y dónde se forman los recuerdos en el cerebro examinando cuándo y qué células se someten a LTP.
Memoria a largo plazo
Los neurocientíficos definen a la potenciación a largo plazo como una intensificación extendida en el tiempo en la transmisión de señales entre dos o más neuronas, que se produce a partir de la estimulación sincrónica de ambas.
Se trata de uno de los fenómenos relacionados con la plasticidad sináptica: este proceso hace posible que la capacidad de la sinapsis para concretar intercambios químicos se pueda modificar en cuanto a su fuerza e intensidad.
La LTP es un proceso complejo, siendo precisamente el mecanismo que lleva al almacenamiento de varios tipos de memoria. El fenómeno impacta en varias modalidades de sinapsis, aunque las que se registran en el hipocampo son quizás las más estudiadas.
La actividad de LTP en el hipocampo, donde se almacenan los recuerdos por primera vez, es significativa: al iluminar esta área, la nueva técnica logra «borrar» la memoria. Según una nota de prensa, el método desarrollado por los científicos japoneses fue probado con éxito en roedores.
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La consolidación de la memoria
De acuerdo al nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Science, los recuerdos primero aparecen en una parte del cerebro y luego se trasladan a otra para su almacenamiento a largo plazo. Este proceso es conocido como consolidación de la memoria, siendo vital la tarea de la red LPT en el mismo.
Al parecer, el sistema funciona de una forma similar a cómo manejamos un archivo o gestionamos la información en un ordenador. En principio, recibimos un documento en un lugar específico, pero posteriormente lo llevamos de modo físico o virtual a otra ubicación o carpeta, para poder almacenarlo y resguardarlo.
Luego de propiciar mediante una modificación genética la aparición de determinadas proteínas, las cuales al ser expuestas a la luz liberan oxígeno reactivo y pueden desactivar ciertos procesos, los roedores fueron estimulados a aprender una tarea y posteriormente a fijar ese aprendizaje durante el sueño.
Sin embargo, cuando los investigadores aplicaron luz sobre el área del hipocampo destinada al almacenamiento original de los recuerdos, los roedores perdieron inmediatamente la memoria luego del sueño, “olvidando” por completo la tarea que habían aprendido recientemente.
Aislar la memoria para nuevas terapias
En consecuencia, los científicos creen que este estudio demuestra cómo la eliminación de la LTP en el hipocampo mediante la iluminación dirigida borra claramente la memoria. La nueva tecnología brinda así un método para “aislar” la formación de la memoria a nivel celular, en una dimensión espacial y temporal.
Como las anomalías sinápticas relacionadas con la LTP están directamente relacionadas con trastornos de la memoria y el aprendizaje, como por ejemplo el Alzheimer, y también con patologías psiquiátricas como la esquizofrenia, los científicos creen que este avance puede ser un camino fértil para desarrollar nuevos y mejores tratamientos contra esas enfermedades.
Referencia
Stepwise synaptic plasticity events drive the early phase of memory consolidation. Akihiro Goto, Ayaka Bota, Ken Miya, Jingbo Wang, Suzune Tsukamoto, Xinzhi Jiang, Daichi Hirai, Masanori Murayama, Tomoki Matsuda, Thomas J. McHugh, Takeharu Nagai and Yasunori Hayashi. Science (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abj9195
Foto: Annie Spratt en Unsplash.