Una investigación ha identificado 166 proteínas que duran semanas, meses o incluso años en las conexiones de las neuronas de los ratones. Sugieren que podrían estar en la base de la conservación de la memoria.
La memoria es eso que nos permite conservar una identidad, recordar experiencias, automatizar movimientos o saber cosas, como que el cerebro humano tiene cerca de 100.000 millones de neuronas, tantas como galaxias hay en el Universo. Es uno de los mayores misterios de la biología, pero se cree que la memoria "se guarda" en la red prodigiosa que las neuronas forman cuando se entrelazan. Estas uniones, establecidas a través de las llamadas sinapsis pueden ser más o menos fuertes, activar o desactivar otras conexiones, vincular a neuronas de unas u otras zonas cerebrales y cambiar constantemente. Este árbol imposible de imaginar se llama engrama. Es como una red de sendas que atraviesan un bosque y se pueden borrar con el olvido o reforzar con el paso de nuevos caminantes.
A veces se olvida la última comida, pero el recuerdo de una conversación importante persiste para siempre, aunque en ese tiempo las neuronas se hayan transformado químicamente y el cerebro y la personalidad hayan evolucionado. Lo cierto es que se sabe muy poco sobre cómo ocurre esto, y cómo se ve influido por la edad o ciertas enfermedades. Un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences se ha acercado a la que puede ser una de las bases de este misterio: los científicos han descubierto que 164 proteínas de las sinapsis (las conexiones neuronales) del ratón tienen una vida mucho más larga que casi todas las otras proteínas de los roedores. Estas no duran horas, sino meses o incluso años.
"Lo más importante de este estudio es que identifica la presencia de proteínas de vida larga que son estables durante meses o años en las sinapsis del cerebro", explica a ABC Richard Huganir, coautor del estudio e investigador en la Escuela de Medicina Johns Hopkins (EE.UU.). "Esto es muy infrecuente, porque la mayoría de las proteínas no son estables y se degradan en horas o días. Por eso creemos que estas proteínas de vida larga podrían ser de vital importancia para el mantenimiento de las conexiones sinápticas que mantienen los recuerdos duraderos".
Tanto el cuerpo de un hombre como el de un ratón están en constante cambio. Al igual que los insectos mudan su exoesqueleto, las células van renovando las moléculas de su interior. En el mundo de las proteínas, esto se traduce en que la mayoría solo duran unas horas o días antes de ser degradadas y recicladas para otras tareas. Sin embargo, algunas duran mucho más: el cristalino y el colágeno (que constituyen la "lente" de los ojos, del mismo nombre, y el cartílago, respectivamente) persisten durante décadas.
PRESENTES TAMBIÉN EN HUMANOS
Pero los investigadores han confirmado que el cristalino y el colágeno no son las únicas proteínas tan duraderas. En los cerebros de ratones hay moléculas que duran tanto como algunos recuerdos. Un sofisticado y masivo estudio químico ha permitido identificar 164 proteínas de vida larga, capaces de durar semanas o meses. Los autores han sugerido que podrían formar parte de la maquinaria que regula las importantes funciones de la memoria a largo plazo, el aprendizaje y la pérdida de memoria en mamíferos, incluyendo al hombre. "Todas esas proteínas están presentes también en humanos, y probablemente tienen funciones similares", subraya Huganir.
El investigador explica que muchas de estas proteínas participan en dos procesos fundamentales: la plasticidad sináptica (la remodelación de las conexiones entre neuronas) y la transducción de señales (la comunicación a través de membranas celulares). Pero hasta ahora no se sabía que fueran tan duraderas ni que pudiera ser interesante estudiarlas para entender las bases de la memoria.
EL GRAN MISTERIO DE LOS RECUERDOS
Tal como opina en ABC Juan Lerma, ex director del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH), "la novedad más interesante que aporta este estudio es que detecta proteínas en las sinapsis que duran más de lo que se pensaba, y que podrían conferir cierta estabilidad para la formación de la memoria". Sin embargo, subraya Lerma, "el trabajo no lo demuestra, solo plantea la posibilidad".
El neurocientífico recuerda que todavía "no entendemos cómo el cerebro almacena los recuerdos". Sí se ha averiguado que las sinapsis se remodelan constantemente, y que se establece un sistema dinámico en el que "aprendizaje y olvido son las dos caras de la moneda, puesto que dependen de mecanismos parecidos", apunta. También se sabe que de los recuerdos solo se almacena una parte de la información y ciertos detalles. Lo contrario sería imposible de soportar. Por último, también se considera que ciertas áreas cerebrales (como el hipocamo o el córtex prefrontal) están implicadas en algunas de las distintas formas de memoria.
Para obtener estos resultados, el equipo de Huganir crió varios grupos de ratones a los que alimentó con comida rica en ciertos isótopos (elementos químicos iguales que se distinguen en el número de neutrones). Después de que los ratones comieran estos alimentos marcados durante semanas, los científicos pudieron observar cómo aparecían y desaparecían las proteínas que se querían investigar. Para ello, recurrieron a una técnica conocida como espectrometría de masas, que les permitió detectar dichos isótopos.
INVESTIGANDO LA PÉRDIDA DE MEMORIA
Después de analizar 2.272 proteínas de las sinapsis, identificaron 164 de vida larga, capaces de perdurar durante semanas, meses o incluso años.
"Estamos trabajando con 50 de ellas para saber si los daños sobre estas proteínas podrían tener un papel en la pérdida de memoria relacionada con el envejecimiento", explica Richard Huganir.
Lo interesante, según Lerma, es que "probablemente los mecanismos más básicos de la memoria son iguales en moscas, ratones y humanos", por lo que desentrañarlos en roedores abriría la puerta, quizás, a entender la memoria y a evitar perderla con la edad. Como esto podría requerir varias décadas de investigación, quizás convendría recurrir a la gimnasia cerebral, tal como sugirió Ramon y Cajal. Parece ser que los cerebros sometidos a actividad intelectual son cerebros más ricos estructural y molecularmente y menos susceptibles de deteriorarse.
