Actualizado 10 noviembre 2024
Un estudio publicado en la revista Nature por investigadores del Baylor College of Medicine cambia nuestra comprensión de la memoria. Hasta ahora, se había explicado la memoria a través de la actividad de las células cerebrales llamadas neuronas, que responden a eventos de aprendizaje y controlan la evocación de los recuerdos. El equipo de la Universidad Baylor amplió esta teoría mostrando que los astrocitos también almacenan recuerdos y funcionan en conjunto con grupos de neuronas (engramas) para participar en el almacenamiento y la recuperación de los recuerdos.
Los investigadores comenzaron desarrollando un conjunto completamente nuevo de herramientas de laboratorio para identificar y estudiar la actividad de los astrocitos asociados con los circuitos cerebrales de la memoria. Un experimento típico consistía en condicionar a ratones para que sintieran miedo y se quedaran inmóviles después de exponerse a una situación determinada. Cuando los ratones eran colocados nuevamente en la misma situación después de algún tiempo, se inmovilizaban porque recordaban. Si los mismos ratones eran colocados en una situación diferente, no respondían de esta manera.
Durante los eventos de aprendizaje, como el condicionamiento del miedo, un subconjunto de astrocitos en el cerebro expresaba el gen c-Fos. Los astrocitos que expresan c-Fos regulan posteriormente la función del circuito en esa región cerebral. Estos astrocitos que expresan c-Fos están físicamente cerca de las neuronas engramas. Activar el conjunto de astrocitos estimula específicamente la actividad sináptica o la comunicación en la neurona engramas, una comunicación que fluye en ambas direcciones; los astrocitos y las neuronas dependen mutuamente.
Para comprender mejor qué media la actividad de los conjuntos de astrocitos en la evocación de recuerdos, los investigadores investigaron el gen NFIA. El equipo encontró que los astrocitos activados por eventos de aprendizaje tienen niveles elevados de la proteína NFIA, y que impedir la producción de NFIA en estos astrocitos suprime la evocación de recuerdos. Es importante señalar que esta supresión es específica para los recuerdos. Cuando se eliminó el gen NFIA en los astrocitos, los animales no pudieron recordar el recuerdo específico asociado con el evento de aprendizaje, pero sí pudieron recordar otros recuerdos.
El estudio actual ofrece una visión más completa de los actores involucrados y de las actividades que ocurren en el cerebro durante la formación y la evocación de recuerdos. Además, el estudio proporciona una nueva perspectiva para estudiar condiciones humanas asociadas con la pérdida de memoria, como la enfermedad de Alzheimer, así como condiciones en las que los recuerdos ocurren repetidamente y son difíciles de suprimir, como el trastorno de estrés postraumático.
Williamson MR, Kwon W, Woo J et al. Learning-associated astrocyte ensembles regulate memory recall. Nature 2024 Nov 6. doi: 10.1038/s41586-024-08170-w. Online ahead of print.