Los ratones conservan recuerdos tras perder la mitad de sus conexiones cerebrales

Las memorias a largo plazo pueden no depender de la fuerza de las conexiones individuales entre neuronas, como los neurocientíficos han creído durante mucho tiempo. En su lugar, los recuerdos parecen sobrevivir a través de cúmulos resistentes de arquitectura sináptica: un hallazgo revelado al someter a ratones a hibernación artificial y observar cómo desaparecía más de la mitad de sus conexiones cerebrales mientras sus recuerdos permanecían intactos.

El estudio, publicado el jueves en la revista Science, fue dirigido por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) en Japón y ofrece un nuevo marco para entender cómo el cerebro conserva la información incluso cuando su estructura física cambia drásticamente.livescience+2

La hibernación como prueba de esfuerzo natural

El equipo de investigación, dirigido por Kazumasa Tanaka de la Unidad de Investigación de la Memoria del OIST, entrenó a ratones para asociar un entorno específico con una leve descarga eléctrica en las patas y para navegar por un laberinto en busca de comida. A continuación, indujeron una hibernación artificial mediante la activación de un grupo de neuronas hipotalámicas identificadas en trabajos previos, lo que provocó una rápida caída de la actividad metabólica y de la temperatura corporal.livescience

En cuestión de 30 minutos, el cerebro empezó a eliminar sinapsis. En 24 horas, más de la mitad de las sinapsis del hipocampo, las conexiones fundamentales para la memoria, habían desaparecido. Sin embargo, cuando los ratones se despertaron, se quedaron paralizados en el entorno donde habían recibido la descarga y navegaron por el laberinto con la misma facilidad que antes, lo que demuestra un recuerdo completamente intacto.news-medical+2

"Al comparar los animales con o sin hibernación, sus comportamientos no son en absoluto diferentes", declaró Tanaka a Live Science.livescience

Cúmulos, no conexiones individuales

Un principio central de la neurociencia sostiene que los recuerdos se forman cuando las sinapsis individuales se fortalecen a través de un proceso llamado potenciación a largo plazo. Los nuevos hallazgos no discuten que este mecanismo sea esencial para formar recuerdos, pero sugieren que podría no ser lo que los mantiene vivos a lo largo del tiempo.news-medical+1

Cuando los investigadores compararon a los ratones en hibernación con otro grupo cuyas sinapsis se interrumpieron mediante anestesia y un bloqueador químico, los ratones anestesiados perdieron sus recuerdos, mientras que los ratones en hibernación no lo hicieron. La diferencia: en los cerebros en hibernación, los grupos de sinapsis agrupados espacialmente entre las neuronas codificadoras de la memoria se conservaron selectivamente, mientras que las conexiones no agrupadas se podaron.genengnews+1

"Esto sugiere que para la memoria a largo plazo, solo importan cúmulos particulares de sinapsis; el resto puede ser prescindible", afirmó Tanaka en un comunicado de prensa del OIST.oist+1

Implicaciones más allá de la neurociencia

Los hallazgos se suman a las crecientes pruebas de que las huellas físicas de la memoria en el cerebro son mucho más dinámicas de lo que se pensaba. En lugar de un circuito fijo, la memoria parece depender de una organización topológica de orden superior: un patrón de conectividad que puede sobrevivir incluso cuando se pierden componentes individuales.eurekalert+1

Tanaka señaló que la investigación también podría orientar a los ingenieros en el diseño de sistemas de almacenamiento de datos en ordenadores. Su equipo trabaja ahora para caracterizar estos cúmulos sinápticos a nivel molecular y entender cómo el cerebro los preserva selectivamente durante la remodelación generalizada de la hibernación.livescience

"Con este estudio", dijo Tanaka, "acabamos de abrir otra puerta para abordar este problema".livescience