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Se descubren engramas de memoria en el hipotálamo

El cerebro es la estructura biológica más compleja, y ha evolucionado a lo largo de millones de años, partiendo de redes neuronales simples encargadas de realizar conductas básicas como evitar peligros para mejorar la tasa de supervivencia. El papel de la memoria en la supervivencia es crucial, por lo que es razonable pensar que la constelación de células interactivas que dan soporte a los engramas debe haber aparecido en un punto temprano de la evolución.

Sin embargo, el dogma que prevalece actualmente es que la memoria se forma en el hipocampo y posteriormente se almacena en la corteza cerebral. Esta restrictiva interpretación no tiene en cuenta otras estructuras cerebrales, especialmente aquellas más antiguas desde el punto de vista evolutivo, que realizan reorganizaciones dinámicas de circuitos anatómicos y funcionales para originar y almacenar información.

En un estudio reciente publicado en la revista ‘Neuron’, un equipo internacional de científicos liderado por el investigador Ikerbasque Mazahir T. Hasan llevó a cabo un abordaje interdisciplinar llegando a la conclusión de que los "engramas" o "trazas" también se pueden originar y preservar en estructuras cerebrales antiguas en el sentido evolutivo como el hipotálamo. Los investigadores se centraron en un tipo específico de neurona, en concreto las productoras de oxitocina, un neuropéptido que controla diversas respuestas emocionales, incluyendo el miedo.

El equipo desarrolló una novedosa herramienta genética para marcar selectivamente las neuronas oxitocinérgicas que se reclutan durante el proceso de aprendizaje, almacenamiento de la memoria y posterior uso de la misma. Gracias a esta aproximación, los autores descubrieron que de hecho los engramas relativos al contexto se forman y mantienen en circuitos hipotalámicos, y que la perturbación de dichos circuitos afecta de manera drástica a la memoria asociada al miedo.

Dicha conclusión se obtuvo de experimentos en los que los autores distribuyeron interruptores moleculares para marcar selectivamente las neuronas oxitocinérgicas activadas durante la respuesta al miedo. Dichas células fueron cargadas gracias a virus, con proteínas diseñadas para manipular la actividad neuronal, bien activándolas mediante luz azul (optogenética), bien silenciándolas mediante un agente químico ( quimiogenética). Cuando los investigadores activaron las células marcadas, los animales, que previamente habían aprendido que determinado entorno era nocivo y les causaba el comportamiento denominado freezing (inmovilización) empezaron a moverse; básicamente, la respuesta del miedo fue bloqueada mientras las neuronas fueron activadas. Al desactivar la luz azul, la respuesta al miedo volvió. Esto muestra que las células marcadas poseen ¨conocimiento¨ relativo al miedo. Los autores luego realizaron el experimento opuesto silenciando el engrama de las neuronas oxitocinérgicas. Se encontró que el mismo circuito también es requerido para eliminar la respuesta al miedo en el proceso llamado ¨extinción¨. Asombrosamente, éstas células produjeron un proceso de plasticidad enorme, cambiando de la lenta transmisión mediada por oxitocina a la activación rápida por glutamato.

Este descubrimiento revolucionario invita a explorar los posibles engramas existentes en distintas regiones cerebrales, tanto en las primitivas como en las más modernas en la escala filogenética. Entendiendo anatómica y funcionalmente los circuitos implicados en el miedo, podría ser posible diseñar estrategias innovadoras para tratar patologías mentales, como la ansiedad y el estrés postraumático.