Las estrellas del cerebro también guardan los recuerdos como las neuronas

Hasta ahora se creía que la formación de nuestros recuerdos se producía únicamente por la actividad de las neuronas del cerebro que responden a las tareas de aprendizaje y controlan la recuperación de esas memorias. Sin embargo, un grupo de investigadores ha descubierto que los astrocitos, células cerebrales no neuronales en forma de estrella, también almacenan recuerdos y colaboran con grupos de neuronas conocidos como engramas para regular el almacenamiento y recuperación de la memoria.

“La idea predominante es que la formación y recuperación de recuerdos sólo involucra engramas neuronales que se activan con ciertas experiencias y mantienen y recuperan un recuerdo”, comentó el autor principal, el Dr. Benjamin Deneen, profesor y director del Centro de Neurociencia del Cáncer en Baylor College of Medicine e investigador principal en Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute.

Y añade: “Nuestro laboratorio ha estudiado los astrocitos y su interacción con las neuronas durante mucho tiempo. Hemos descubierto que estas células interactúan estrechamente entre sí, tanto física, como funcionalmente, y que esto es esencial para el correcto funcionamiento del cerebro. Sin embargo, el papel de los astrocitos en el almacenamiento y recuperación de recuerdos no había sido investigado hasta ahora”.

Una nueva perspectiva para estudiar la pérdida de la memoria

Los resultados del estudio se han publicado en Nature, donde los autores explican que desarrollaron un nuevo conjunto de herramientas de laboratorio para identificar y estudiar la actividad de los astrocitos asociados a circuitos de memoria en el cerebro. Llevaron a cabo un experimento en el que condicionaban a ratones para que sintieran miedo y se quedaran inmóviles en una situación determinada. Al encontrarse en la misma situación pasado un tiempo, los ratones recordaban el evento y se quedaban inmóviles, pero no reaccionaban así en otro contexto diferente.

Durante eventos de aprendizaje, como el condicionamiento al miedo, un subconjunto de astrocitos en el cerebro expresa el gen c-Fos, lo cual les permite regular la función de circuitos en esa región cerebral. “Los astrocitos que expresan c-Fos están físicamente cerca de las neuronas engrama”, ha explicado el Dr. Michael R. Williamson, otro coautor del estudio. “Además, encontramos que estos engramas neuronales y los astrocitos asociados también están conectados funcionalmente. La activación del conjunto de astrocitos estimula específicamente la actividad sináptica en el engrama de neuronas correspondiente. Esta comunicación fluye en ambos sentidos; los astrocitos y las neuronas dependen unos de otros”.

Cuando los ratones estaban en un entorno no asociado con el miedo, no se paralizaban. “Sin embargo, al activar el conjunto de astrocitos en este entorno, los ratones se inmovilizaban, lo que muestra que la activación de los astrocitos estimula el recuerdo de la memoria”, explicó el Dr. Wookbong Kwon, otro de los coautores del estudio.

Para comprender mejor cómo se regula la actividad de estos astrocitos en la memoria, los investigadores estudiaron el gen NFIA y descubrieron que los astrocitos que se activaban por eventos de aprendizaje tenían niveles elevados de la proteína NFIA y que al impedir su producción en estos astrocitos se suprimía el recuerdo de la memoria específica.

“Este descubrimiento abre un campo prometedor en el estudio de los mecanismos de memoria y sugiere potenciales aplicaciones en el tratamiento de trastornos de la memoria”

Es importante destacar que esta supresión es específica para esa memoria. “Cuando eliminamos el gen NFIA en los astrocitos activos durante un evento de aprendizaje, los animales no pudieron recordar la memoria específica asociada a ese evento, pero podían recordar otras memorias”, señaló Kwon.

“Estos hallazgos resaltan el papel específico de los astrocitos en la memoria”, comentó Deneen. “Los conjuntos de astrocitos asociados al aprendizaje son específicos de ese evento. El conjunto de astrocitos que regula el recuerdo de una experiencia aterradora es diferente al de los implicados en el recuerdo de otra experiencia de aprendizaje distinta, y el conjunto de neuronas también varía”.

Este estudio ofrece una visión más completa de los elementos que participan y las actividades que se producen en el cerebro durante la formación y la recuperación de recuerdos. Además, proporciona una nueva perspectiva para estudiar condiciones humanas relacionadas con la pérdida de memoria, como el alzhéimer, así como trastornos en los que las memorias se repiten y son difíciles de suprimir, como el trastorno de estrés postraumático.

Julián Benito León, neurólogo del Departamento de Neurología del Hospital Universitario 12 de Octubre y profesor del Departamento de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, ha destacado en declaraciones a SMC España que “los autores presentan evidencia de que los astrocitos, células gliales no neuronales, también participan en este proceso, trabajando en conjunto con las neuronas para almacenar y recuperar recuerdos”, y que “este descubrimiento abre un campo prometedor en el estudio de los mecanismos de memoria y sugiere potenciales aplicaciones en el tratamiento de trastornos de la memoria”.