Algunos recuerdos se graban profundamente en nuestro cerebro, como el primer día de escuela o cuando aprendimos a montar en bicicleta. Esos eventos pasan a formar parte de la memoria a largo plazo y, por ende, pueden aparecer en cualquier momento de nuestras vidas. Pero, ¿cómo es qué se formaron en primer lugar?
Hemos hablado sobre la construcción de los recuerdos, los tipos de memoria y hasta los mecanismos detrás de los falsos recuerdos, sin embargo, hay muchas cosas que desconocemos todavía. Por ejemplo, cómo conservamos recuerdos vívidos de acontecimientos que sucedieron hace mucho tiempo.
Afortunadamente, los Investigadores de la Facultad de Medicina Albert Einstein han encontrado la respuesta a esa interrogante en la estimulación neuronal repetitiva. Es decir, los movimientos que realizan las células nerviosas en el hipocampo cuando se conectan.
Sus hallazgos sugieren que algunas proteínas producidas por esa estimulación se acumulan para formar recuerdos duraderos. Pero, curiosamente, todas estas moléculas desaparecen en menos de una hora, así que la única forma de animarlas es repitiendo una y otra vez el estímulo.
¿Cómo se forman los recuerdos a largo plazo?
La base de nuestra memoria duradera son las neuronas en el hipocampo. Estas necesitan proteínas para estabilizar las conexiones sinápticas que forman los recuerdos a largo plazo. Principalmente porque contienen moléculas de ARN mensajero (ARNm) que transcriben la información asociada.
Entonces, para investigar este fenómeno, los investigadores analizaron las neuronas de un ratón marcado con fluorescencia. Primero identificaron todas las moléculas de ARNm que fluyen desde Arc, un gen de importancia crítica para convertir nuestras actividades y otras experiencias en recuerdos a largo plazo. Y luego utilizaron técnicas de estimulación para observar la sinapsis de esas moléculas en tiempo real.
Así descubrieron que un único estímulo en la neurona desencadena numerosos ciclos en el gen Arc, que codifica la memoria, produciendo moléculas de ARNm que refuerzan las sinapsis.
«Vimos que las moléculas de proteína producidas por ese estímulo sináptico inicial volvían a Arc y lo reactivaban, iniciando otro ciclo de formación de ARNm y producción de proteínas. Con cada ciclo, veíamos que se acumulaba más y más proteína para formar ‘puntos calientes’ en la sinapsis, que es donde se cementan los recuerdos”.
Robert H. Singer, coautor de la investigación
Por lo tanto, hay un bucle de retroalimentación en las neuronas del hipocampo que hace que las proteínas de vida corta creen recuerdos a largo plazo. Un verdadero suceso paradójico.
El poder de la estimulación neuronal repetitiva
Más allá de las proteínas, estos resultados sugieren que la actividad cerebral rítmica es clave para mantener información importante en la memoria. En esencia porque nuestras neuronas tardan mucho más tiempo del que deberían generando un recuerdo duradero.
Hasta ahora se pensaba que el almacenamiento temporal de información estaba vinculado a células cerebrales que simplemente se disparaban y retenían esa información. Sin embargo, Investigaciones recientes han demostrado que la actividad cerebral a lo largo del tiempo permite que las funciones de algunas neuronas se solapen sin entrar en conflicto.
“Estos procesos cerebrales rítmicos también podrían explicar cómo podemos mantenernos concentrados mientras realizamos varias tareas a la vez, como cuando intentamos recordar una dirección mientras conducimos un coche. En lugar de concentrarnos simultáneamente en estas tareas, podríamos estar alternando entre ellas en una escala de tiempo de sub-segundos».
Robert H. Singer
Además, el gen Arc de los recuerdos duraderos se ha relacionado con la enfermedad de Alzhéimer y el autismo. Así que todo lo que se descubra sobre la estimulación de las células nerviosas también podría ayudar a comprender mejor las causas de estos problemas de salud.
Una cosa es segura: nuestros recuerdos más duraderos se forman en el hipocampo gracias a una proteína de vida corta.
Referencias:
Maintenance of a short-lived protein required for long-term memory involves cycles of transcription and local translation https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.04.005
