El camino de la memoria en vivo y en directo
Qué ocurre a la hora de recordar es una tarea que desde hace décadas numerosos grupos investigan en profundidad. Ahora, un estudio reciente permite conocer en detalle, en tiempo real, qué sucede en el interior del cerebro, con la actividad neuronal, durante el proceso de reconsolidación de la memoria a largo plazo en un modelo animal bien argentino: el cangrejo de las costas bonaereneses.
Un nuevo día asoma en las costas de San Clemente del Tuyú, en la Provincia de Buenos Aires, y miles de cangrejos tapizan las playas con su curioso andar. Su mundo parece totalmente distante al de la humanidad, pero las apariencias engañan. Hay elementos en común y quizás en el lugar menos pensado: la memoria.
¿Por qué todos los animales compartimos múltiples mecanismos que median los procesos de memoria, entre ellos, que determinada enzima participe en estos mecanismos, tanto en una abeja, como también en un ratón, en un cangrejo y en nosotros, los humanos? ¿Por qué pasa eso?”, plantea el investigador Alejandro Delorenzi, desde el Instituto de Fisiología Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, UBA – CONICET), a cargo del equipo de trabajo que desde hace décadas busca desenmarañar este fenómeno.
Un nuevo día en la porteña Ciudad Universitaria, y los animales estarán una vez más bajo la mirada científica. “Dado que los cangrejos viven en un área llana, cualquier elemento que venga desde arriba es, en principio, algo de peligro. Lo que hacemos en el laboratorio es simular a un predador que vuela por encima. Entonces, uno ve que el crustáceo escapa. Tras un entrenamiento con sucesivas repeticiones, cambia de estrategia y se queda quieto o se paraliza. Se forma una asociación entre ese estímulo y el contexto de entrenamiento que perdura en el largo término, o sea, a las 24 horas”, describe Francisco Javier Maza, primer autor del trabajo publicado en Scientific Reports.
“Hicimos un registro de calcio en el que uno puede ver la actividad de las neuronas en el animal bajo el microscopio en tiempo real”.
Mientras los investigadores observaban las reacciones del cangrejo, y cómo se activaba la memoria a largo plazo, distintos procesos que estaban teniendo lugar en el interior de su pequeño organismo, también estaban bajo una permanente mirada. “Hicimos un registro de calcio en el que uno puede ver la actividad de las neuronas en el animal bajo el microscopio en tiempo real”, detalla Maza.
Este seguimiento en vivo y en directo no es habitual para Francisco J. Urbano, integrante del equipo, quien marca, a su criterio, una diferencia clave. “Yo que vengo de preparaciones más in vitro o ex vivo, me parece que esto abre una avenida de estudio”, remarca y agrega: “Es especialmente importante que se haya abierto este nuevo camino experimental para todes nosotres, y quienes deseen sumarse en el futuro”.
Alejandro Delorenzi, Francisco Javier Maza, Francisco Urbano.
Largo plazo
Los cangrejos que habían sido sometidos a amenazas “simuladas”, al día siguiente eran llevados al mismo sitio del experimento, pero esta vez no fueron acechados con posibles ataques de predadores, sino que se les presentó sólo el contexto donde se entrenaron. Sin embargo, estar en el mismo sitio en el que habían sentido estar en peligro 24 horas antes, generaba variaciones. “Si el animal había sido entrenado en ese contexto, notábamos un cambio en la actividad neuronal espontánea en relación con los no entrenados”, compara Maza, quien siguió las transiciones de señales de calcio que se estaban produciendo en un área particular del cerebro del animal en tiempo real.
Décadas atrás, resultados de trabajos obtenidos por Héctor Maldonado, fundador del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria de Exactas UBA mostraron un dato significativo: cuando los recuerdos vuelven a recuperarse o se traen al presente, si en ese momento ocurre algo inesperado, la memoria queda en estado inestable, lábil, y se puede reconfigurar o reconsolidar el contenido. Esta situación el equipo ya la había observado en la memoria de los animales en el corto plazo, pero ahora dieron un paso más y pudieron registrarlo en el largo plazo.
“Esta es la primera mostración de que existirían estas memorias de largo término que se reactivan en estos cerebros y que entran en reconsolidación. Había mucha evidencia desde la histología de que estos tejidos estaban interconectados con otras áreas, pero no había ninguna desde el aspecto funcional. Esta es la primera evidencia funcional de que esto sucede en el largo término”, dice Delorenzi, director del Laboratorio de Neurobiología de la Modulación de la Memoria, en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires.
Los investigadores lograron ver qué ocurría a modo de reality en el interior del cangrejo y también en sus reacciones.
Modelo local
Si bien los investigadores sabían que la dinámica de calcio intracelular tenía un rol clave en la reactivación de la memoria, en este trabajo pudieron monitorear en detalle cómo era ese proceso mientras el cangrejo la reconsolidaba en tiempo real.
“Vimos que en los animales entrenados hay un cambio importante en esa actividad neuronal espontánea. Nuestra hipótesis es que esa actividad refleja el estado interno del animal, el cual queda como pegoteado al recuerdo durante el aprendizaje y cumpliría un rol crucial en la modulación de la respuesta del animal. Cuando uno luego lo evoca, ese estado se vuelve a poner activo y es, en parte, responsable de la respuesta comportamental que va a tener. Hace poco también salió un trabajo de nuestro grupo en humanos, donde hay datos que sugieren lo mismo”, indica Maza. En otras palabras, los componentes emocionales harían lo suyo a la hora de recordar, pero aquí lograron ver que ocurría a modo de reality en el interior del cangrejo y también en sus reacciones.
“Delorenzi y su grupo viene describiendo mecanismos que son reproducibles, consistentes. Y, además, que esos mecanismos se alteran por el aprendizaje. Eso no es habitual. Esto requiere gran cantidad de horas de trabajo para aplicar en el modelo”, subraya Urbano y finaliza: “Esto sienta las bases de una nueva avenida de trabajo que, por otro lado, es muy local. Los animales se desarrollan en la costa argentina. Esto tiene que ver en cómo se puede trabajar con modelos de una región, en este caso de nuestro país, y en cómo extrapolar los mecanismos de redes neuronales al campo de estudio en general. Haber comenzado a sentar estas bases no es un paso trivial”.
