Las estrellas del cerebro funcionan como diminutas unidades de almacenamiento de nuestros recuerdos

Recientes investigaciones sobre el modo en que las «estrellascerebrales» (astrocitos) almacenan los recuerdos han modificado nuestra comprensión de la retención de la memoria en el cerebro.

Creencias previas sobre la memoria y las neuronas

Científicos del Baylor College of Medicine han estado examinando el papel de los astrocitos, células cerebrales en forma de estrella que funcionan como diminutas unidades de almacenamiento de recuerdos. Estas células trabajan en tándem con neuronas específicas llamadas engramas, que regulan y recuperan los recuerdos cuando es necesario.

Las creencias anteriores sostenían que sólo las redes neuronales eran responsables del aprendizaje y la memoria. La teoría predominante afirmaba que los engramas neuronales, activados por experiencias particulares, gestionaban únicamente la formación y el recuerdo de la memoria, sirviendo para almacenar y recuperar recuerdos.

Sin embargo, el Dr. Benjamin Deneen, profesor de Baylor e investigador principal del Instituto de Investigación Neurológica Jan y Dan Duncan, señala que la investigación de su equipo cuestiona esta suposición. «Aunque llevamos mucho tiempo estudiando los astrocitos y sus interacciones con las neuronas, hasta ahora no se había explorado el papel de los astrocitos en el almacenamiento y la recuperación de la memoria», explica.

La enigmática naturaleza del cerebro

A pesar de los importantes avances en la comprensión de los mecanismos del cerebro, sigue siendo uno de los órganos más enigmáticos del cuerpo. En 2016, investigadores de Stanford destacaron los considerables obstáculos a los que se enfrentan los neurocientíficos y, aunque han logrado avances en áreas como las afecciones neurológicas, aún queda mucho por saber.

Para investigarlo, el equipo de Baylor utilizó un modelo de ratón para examinar el papel de los astrocitos en la memoria. Condicionaron a los ratones para que asociaran un suceso de miedo con un entorno concreto. Cuando se les colocaba en una situación similar, los ratones se quedaban inmóviles, mostrando una respuesta de miedo. Sin embargo, cuando se les colocaba en un contexto completamente distinto, no reaccionaban de la misma manera.

Los investigadores descubrieron que el proceso de aprendizaje inducido por el miedo activaba un subconjunto de astrocitos que expresaban el gen c-Fos, que desempeña un papel crucial en los circuitos cerebrales. «Estos astrocitos que expresan c-Fos están físicamente cerca de las neuronas engramadas», afirma Michael R. Williamson, coautor del estudio. «Además, descubrimos que las neuronas engramas y los astrocitos están conectados funcionalmente. La activación de los astrocitos estimula la comunicación sináptica en las correspondientes neuronas engramas».

Activación de los astrocitos y recuperación de la memoria

El equipo observó además que la activación de los astrocitos en un entorno asociado al miedo desencadenaba la respuesta de congelación en los ratones. Sin embargo, cuando los investigadores activaron los mismos astrocitos en un entorno sin miedo, los ratones siguieron congelándose, lo que demuestra que la activación de los astrocitos implica el recuerdo de la memoria.

Los investigadores también revisaron sus hallazgos anteriores sobre el gen NFIA, que desempeña un papel clave en la regulación de los circuitos de memoria de los astrocitos. Descubrieron que la supresión de los niveles de NFIA en los astrocitos activos afectaba a la recuperación de la memoria.

«Cuando suprimimos el gen NFIA en los astrocitos activos, los ratones no podían recordar el recuerdo específico asociado a un evento de aprendizaje previo, aunque sí podían recordar otras experiencias», explica Wookbong Kwon, coautor del estudio.

Este descubrimiento tiene un impacto significativo en enfermedades como el Alzheimer, donde la recuperación de la memoria se ve comprometida, y el TEPT, donde ciertos recuerdos pueden ser perjudiciales».

Deneen concluyó: «Estos hallazgos ponen de relieve el papel específico de los astrocitos en la memoria. Diferentes conjuntos de astrocitos regulan el recuerdo de distintos acontecimientos de aprendizaje. Los conjuntos asociados a los recuerdos basados en el miedo difieren de los relacionados con otras experiencias, y lo mismo ocurre con las neuronas implicadas.»

Futuras aplicaciones de la investigación sobre la memoria

A medida que continúe la investigación sobre el cerebro, las terapias futuras podrán ofrecer tratamientos más específicos para los problemas de memoria, yendo potencialmente más allá de los enfoques ficticios vistos en películas como Eternal Sunshine of the Spotless Mind .