El desarrollo de las células madre dicta la formación de la memoria

Investigadores del Centro de Circuitos Neurales Genéticos RIKEN-MIT han descubierto cómo las células cerebrales pueden recordar recuerdos recientes y, al mismo tiempo, mantener los antiguos. Según los científicos, las neuronas específicas de una región del cerebro, llamada giro dentado, sirven distintas funciones en la formación de la memoria, dependiendo de si las células madre neurales que las produjeron eran jóvenes, o de edad avanzada.

Los resultados publicados en la revista Cell, sugieren que un desequilibrio entre neuronas jóvenes y viejas en el cerebro, podría alterar la formación normal de la memoria durante el estrés post-traumático y el envejecimiento. En los animales, las experiencias traumáticas y el envejecimiento, a menudo, disminuyen el nacimiento de nuevas neuronas en el giro dentado. En los seres humanos, estudios recientes han encontrado disfunciones en el giro dentado, relacionadas con la memoria, durante el envejecimiento normal, afirma uno de los autores del estudio, Susumu Tonegawa, Premio Nobel y director del Centro RIKEN-MIT.

Otros autores de la investigación fueron el científico Toshiaki Nakashiba, e investigadores del Instituto Picower, en el MIT, del laboratorio de Michael S. Fanselow, en la Universidad de California, en Los Ángeles, y del laboratorio de Chris J. McBain, en el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano.

Los autores probaron, en modelos experimentales, dos tipos de procesos de la memoria: la separación de patrones (pattern separation), el proceso por el cual el cerebro distingue entre eventos similares, y la terminación de patrones (pattern completion), que se utiliza para recuperar contenido detallado de los recuerdos. Los neurocientíficos han pensado, durante mucho tiempo, que estos dos procesos opuestos y, potencialmente, en conflicto, se producen en diferentes circuitos neuronales.

Hasta el momento, se creía que el papel del giro dentado, una estructura con notable plasticidad, en condiciones que van, desde la depresión, a la lesión cerebral traumática, se encargaba de la separación de patrones, y que la región CA3, se ocupaba de la terminación de patrones. Sin embargo, los investigadores del MIT han descubierto que las neuronas del giro dentado pueden realizar ambos procesos dependiendo de la edad de las células.

Los investigadores evaluaron la separación de patrones en modelos que habían aprendido a distinguir entre dos habitáculos similares: uno seguro, y otro que producía una descarga desagradable. Para poner a prueba la terminación de patrones, los individuos recibieron indicaciones limitadas para escapar de un laberinto. Los sujetos normales fueron comparados con los que carecían o bien de neuronas jóvenes, o bien de neuronas viejas.

Mediante el estudio de modelos modificados genéticamente, hemos observado que las neuronas viejas son prescindibles en la separación de patrones, mientras que las neuronas jóvenes son necesarias para ello, concluye Toshiaki Nakashiba, quien agrega que estos datos también han demostrado que los sujetos sin neuronas viejas experimentan defectos en la terminación de patrones, lo que sugiere que el equilibrio entre la separación y la terminación puede verse alterado como consecuencia de la pérdida de neuronas viejas.