Los científicos transfirieron recuerdos de un caracol marino
a otro. Algún día, podrían hacer lo mismo en los humanos.
David Glanzman, profesor de neurobiología en U.C.L.A. autor
del nuevo artículo científico, ha estado estudiando la Aplisia californica, un
caracol de mar, y su capacidad para mantener recuerdos a largo plazo durante
años. Estos caracoles, que tienen aproximadamente doce centímetros de largo,
son un organismo útil para estudiar cómo se forman los recuerdos porque sus
neuronas son grandes y relativamente fáciles de trabajar.
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| Aplisia Californica |
Estos caracoles de
mar pueden tener alrededor de 20,000 neuronas, una suma insignificante en comparación
con los 100 mil millones que tienen los seres humanos. Pero los científicos han
estado estudiando caracoles de mar durante mucho tiempo, y saben mucho sobre
cómo los organismos aprenden. Muchos organismos marinos funcionan de la misma
manera que los mamíferos, excepto que los procesos que los mantienen vivos son
mucho menos complicados. Y los caracoles de mar no son una excepción: sus
nervios transmiten impulsos de manera muy similar a la nuestra.
Por lo tanto, es impresionante que los investigadores de la
Universidad de California hayan podido
transferir recuerdos sorprendentes entre los caracoles marinos. ¿Aún más
impresionante? Esa investigación inicial podría allanar algún día el camino
para procesos similares en humanos.
En el estudio, publicado en la revista eNeuro, un grupo de
caracoles fueron entrenados para responder a un estímulo; en este caso, un ligero
shock en la cola. El impacto no dañó a los caracoles. Simplemente desencadenó
un reflejo de rizo defensivo, algo así como quitar la mano de una estufa
caliente. Al principio, los caracoles solo se encrespaban por unos segundos.
Pero a través de shocks repetidos, los investigadores los entrenaron para
enrollarse por más tiempo, hasta aproximadamente 50 segundos.
Recientemente, los científicos habían apreciado que incluso
cuando interferían con las células cerebrales de sus caracoles entrenados de
una manera que debería haber eliminado por completo la memoria, parecía quedar
algo de vestigio. Decidieron ver si algo más allá de las conexiones de las
células cerebrales entre sí, a saber, ARN, podía ser la causa del mantenimiento
de la memoria.
El ARN se conoce por
transportar mensajes entre el genoma y el resto de la célula. Pero los
científicos se han dado cuenta gradualmente de que el ARN tiene alguna función
más que jugar a mensajero.
Existen algunos tipos de ARN que, en lugar de transportar
mensajes, ayudan a activar y desactivar genes. Se ha demostrado que están
involucrados en la memoria a largo plazo en caracoles, ratones y ratas, a
través de su capacidad para influir en las etiquetas químicas en el ADN. Estas
etiquetas a su vez influyen en si un gen se activará en un organismo.
Continuando con su investigación, el equipo tomó un poco de
ácido ribonucleico (ARN), que forma proteínas basadas en el ADN de las células,
del tejido nervioso en la parte superior del abdomen de los caracoles entrenados
y lo inyectó en los cuellos de los caracoles no entrenados para llegar a su
sistema circulatorio. Para su sorpresa, los caracoles que no fueron inyectados
con ARN se curvaron por solo unos pocos segundos, tras recibir un shock, como hacen todos los caracoles cuando no han
sido entrenados. ¿Pero que hicieron los caracoles a los que se les inyectó ARN
de los caracoles entrenados? Mantuvieron la postura durante 40 segundos tras
recibir el shock, como si recordaran cómo responder a un estímulo, a pesar de
que nunca lo habían experimentado antes.
Luego, los investigadores tomaron las células cerebrales de
caracoles entrenados y caracoles no entrenados y los cultivaron en el
laboratorio. Bañaron las neuronas desentrenadas en el ARN de las células
entrenadas, luego les dieron un shock y vieron que disparaban de la misma
manera que las neuronas entrenadas. El recuerdo de las células entrenadas parecía
haber sido transferido a las desentrenadas.
Los resultados, según Glanzman, sugieren que los recuerdos pueden
almacenarse dentro del núcleo de las neuronas, donde el ARN se sintetiza y
puede actuar sobre el ADN para activar y desactivar los genes. El
almacenamiento de memoria implicaba estos cambios epigenéticos (cambios en la
actividad de los genes y no en las secuencias de ADN que los componen) que
están mediados por el ARN.
El laboratorio de Glanzman y otros también han demostrado
que la formación de la memoria a largo plazo se puede bloquear mediante la
prevención de cambios epigenéticos, incluso cuando no se ve alterada la
formación de sinapsis o el fortalecimiento de las mismas.
Este punto de vista desafía la noción generalizada de que
los recuerdos se almacenan fortaleciendo las conexiones sinápticas entre las
neuronas. Por el contrario, Glanzman ve los cambios sinápticos que ocurren
durante la formación de la memoria como fluyendo a partir de la información que
el ARN está llevando.
Esto es importante porque añade información a un debate
científico de largo recorrido. Algunos investigadores piensan que los recuerdos
se almacenan en las sinapsis (los espacios entre las células nerviosas). Pero
otros científicos creen que los
recuerdos se almacenan en el núcleo de las neuronas. Y como dijo el autor del
estudio David Glanzman a la BBC, "si los recuerdos se almacenaran en las
sinapsis, no hay forma de que nuestro experimento hubiera funcionado".
En 2015, el investigador Ryan de Trinity College fue el
autor principal de un artículo de ciencia con el Premio Nobel de MIT, Susumu
Tonegawa, que mostró que los recuerdos podían recuperarse incluso después de
que se bloqueara el fortalecimiento de la sinapsis. Ryan persigue la idea de que los recuerdos se
almacenan a través de conjuntos de neuronas unidas por nuevas conexiones
sinápticas, no por el fortalecimiento de las conexiones existentes.
Sin embargo Ryan no cree que el comportamiento de los
caracoles, o las neuronas cultivadas, demuestre que el ARN está transfiriendo
recuerdos. Dijo que no entiende cómo el ARN, que funciona en una escala de
tiempo de minutos a horas, podría estar causando la recuperación de memoria que
es casi instantánea, o cómo el ARN podría conectar numerosas partes del
cerebro, como los sistemas auditivo y visual, que están involucrados en
recuerdos más complejos.
Pero hay muchos tipos diferentes de ARN, y el equipo de
Glanzman planea hacer más investigaciones para determinar qué tipos afectan más
directamente a la memoria.
Pero no nos dejemos llevar, ya que estamos hablando de
caracoles, después de todo. Estos hallazgos no cierran el debate sobre dónde se
almacenan los recuerdos, y ciertamente no significan que podamos restaurar al
instante recuerdos detallados en humanos.
Lo que está en juego en el campo es alto porque la memoria
es clave para nuestro sentido del yo y muchos científicos sienten que entender
el funcionamiento de la memoria es algo que ya debería haberse resuelto. Es la
última de las grandes preguntas de la biología del siglo XXI.
La realidad es que sabemos muy poco sobre la memoria.
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