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Area del cerebro donde se almacenan los recuerdos a largo plazo

Los recuerdos a corto y a largo plazo se generan de forma simultánea y se almacenan respectivamente en el hipocampo y en la corteza prefrontal

EQUIPO MEDICO - ULTIMA TECNOLOGIA

Los recuerdos son absolutamente esenciales para nuestro desarrollo y supervivencia. Más aún en el caso de aquellos recuerdos ‘negativos’ que, cual alarmas, nos advierten sobre el riesgo que podemos correr al repetir un comportamiento que casi nos costó la vida en el pasado. Tal es así que, con objeto de mantenernos vivos, el cerebro necesita almacenar recuerdos a largo plazo. Pero, ¿dónde lo hace? Y lo que es más importante, ¿cómo lo hace? Pues si bien el área cerebral en la que se albergan los recuerdos a corto plazo ya ha sido identificada, no ocurre así con el proceso de memorización a largo plazo. O así ha sido hasta ahora, dado que un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Picower de Aprendizaje y Memorización del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge (EE.UU.) ha logrado, por primera vez, describir el dónde y el cómo se crean estos recuerdos duraderos.

Como explica Susumu Tonegawa, director de esta investigación publicada en la revista «Science», «los resultados de nuestro trabajo muestran el mecanismo del circuito integral por el que se consolida la memoria».

Más allá del hipocampo

En los años 50, los estudios llevados a cabo con Henry Molaison, paciente amnésico tras someterse a cirugía para tratar de controlar sus crisis epilépticas, revelaron que la memoria a corto plazo se alberga en el hipocampo. Y es que a resultas de la operación, en la que su hipocampo se vio seriamente dañado, Henry Molaison no pudo generar nuevos recuerdos –aunque sí mantenía muchos de aquellos consolidados antes de entrar en el quirófano–. En consecuencia, y a partir de estas evidencias, parece que los recuerdos a largo plazo se almacenan fuera del hipocampo. Y según han sugerido numerosos investigadores, este ‘dónde’ sería el neocórtex, área del cerebro responsable de funciones cognitivas como la atención y la planificación. Pero, ¿es realmente así?

Para comprobarlo, los autores utilizaron un modelo animal –ratones– al que sometieron a una experiencia negativa –recibía descargas eléctricas, aun de baja intensidad, cuando entraba en ciertas cámaras de un laberinto– y analizaron el comportamiento de sus engramas neuronales, esto es, conjunto de neuronas que contienen recuerdos específicos. Así, y mediante técnicas de luminiscencia, los autores podían ver cómo se iluminaban los circuitos de neuronas cerebrales del animal tras entrar en una cámara equivocada y generaba un recuerdo para evitar cometer el mismo error en el futuro.

Los resultados de nuestro estudio muestran el mecanismo del circuito integral por el que se consolida la memoriaSusumu Tonegawa

Posteriormente, lo que hicieron los autores fue colocar a los animales frente a las cámaras electrificadas y observar cómo se activaban sus engramas –o lo que es lo mismo, cómo los animales recurrían a sus recuerdos para evaluar si era seguro seguir adelante–. Y una vez más, observaron cómo se iluminaban los circuitos de neuronas específicos.

Los resultados mostraron que las ‘neuronas de la memoria’ se localizan en tres áreas cerebrales: el hipocampo, la corteza prefrontal y la amígdala –implicada en los recuerdos asociados a emociones–. Y asimismo, que transcurrido un día desde las descargas eléctricas, los recuerdos fueron almacenados en engramas tanto en el hipocampo como en la corteza prefrontal. Sin embargo, los engramas en la corteza prefrontal se mantuvieron ‘silentes’, es decir podían ser activadas mediante estimulación lumínica pero no de forma natural, por lo que no podían ser utilizados –todavía no– por los animales.

Finalmente, los autores observaron cómo en las siguientes dos semanas las células de la memoria silentes en la corteza prefrontal iban progresivamente madurando mediante cambios en su anatomía y actividad fisiológica. En consecuencia, y una vez ‘maduras’, podían ser usadas por los ratones que necesitaban recurrir a estos recuerdos. Pero, ¿estos recuerdos no se encontraban a su vez en los engramas del hipocampo? Pues sí, pero según maduraban los de la corteza prefrontal, los del hipocampo entraban en una fase silente. Por su parte, los engramas albergados en la amígdala basolateral permanecieron inalterados y mantuvieron una comunicación constante con los del hipocampo y los de la corteza prefrontal. Y es que estas neuronas de la amígdala son totalmente necesarias para evocar las emociones ligadas a los recuerdos.

Madurar los recuerdos

En definitiva, los resultados del nuevo estudio tiran por tierra todas las teorías sobre la consolidación de la memoria, en las que se establecía que los recuerdos a corto y a largo plazo no se formaban de forma simultánea en el hipocampo y en la corteza prefrontal –sino que se generaban en el hipocampo para, posteriormente, ser transferidos a la corteza cerebral.

Como indica Mark Morrissey, co-autor de la investigación, «los recuerdos se forman en paralelo pero luego toman caminos distintos: los de la corteza prefrontal se fortalecen y los del hipocampo se vuelven más débiles».

Pero, ¿qué sucede una vez transcurridas este periodo de dos semanas? Pues la verdad es que no se sabe. Y es que las actuales técnicas solo permiten realizar un seguimiento de los engramas durante estas dos semanas. Pero lo que sí ha demostrado este estudio es que la comunicación entre la corteza prefrontal y el hipocampo debe ser completamente adecuada. Y es que interrumpirse el circuito que conecta estas dos regiones cerebrales, los engramas de la corteza no maduraran correctamente. O lo que es lo mismo, no se almacenarán recuerdos a largo plazo.

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Celulas tumorales

Descubren cómo las células tumorales secuestran a los fibroblastos para iniciar la metástasis

Equipo medico - carros

Un estudio del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) publicado en la revista Nature Cell Biology e impulsado por la Obra Social "la Caixa", descubre cómo las células tumorales secuestran a los fibroblastos para escapar e iniciar tumores en otras partes del cuerpo, aprovechándose de su fuerza física.

El trabajo de investigación se llevó a cabo con células y tejidos obtenidos de pacientes con cáncer de piel y de pulmón. Que estos dos tipos de tumor tan diferentes presenten este mismo mecanismo para el inicio de la metástasis hace ser optimistas a los investigadores sobre la posibilidad de que se trate de algo común. "Pero hay que tener en cuenta la habilidad del cáncer para desarrollar nuevos mecanismos. Falta saber que pasará si se bloquea, si el tumor desarrollará otros mecanismos para escapar. Pero ahora mismo parece una vía muy prometedora que nos ayude a frenarlo" explicaba Xavier Trepat, investigador principal del estudio..

La alta incidencia del cáncer (uno de cada dos hombres y una de cada tres mujeres padecerá alguno a lo largo de su vida) es algo contra lo que resulta complicado luchar. "Por eso debemos centrar nuestros esfuerzos en mejorar la tasa de supervivencia y para eso investigar sobre la metástasis es fundamental. Si conseguimos evitar que las células tumorales se escapen del tumor principal habremos ganado mucho" según Trepat.

Dentro de un tumor no sólo hay células cancerosas, también existen una gran variedad de células sanas. Entre estas células sanas están los fibroblastos, un tipo de célula fundamental en los procesos de cicatrización. Su movilidad dentro del cuerpo hizo que el equipo liderado por Trepat los investigara para descubrir si tenían alguna relación con la propagación del cáncer, al comprobar cómo su presencia volvía mucho más invasivos a los tumores. Tras varios experimentos pudieron comprobar como arrastran a las células tumorales, como un tren en el que los fibroblastos serían la locomotora. "Los fibroblastos son capaces de crear túneles en los tejidos y desplazarse a través de ellos. Sabiendo esto nos planteamos como era que las células tumorales se aprovechaban y ahora está claro que de alguna forma secuestran a los fibroblastos. Falta saber como logran cambiar su comportamiento, pero de alguna forma lo hacen."

En este estudio, los investigadores también han descubierto el proceso mediante el cual las células tumorales logran engancharse con los fibroblastos. Se trata de un enlace entre dos proteínas distintas: la caderina-E, localizada en la superficie de las célula cancerosas, y la caderina-N, que se encuentra en la de los fibroblastos. "Se pensaba que estas dos proteínas no se podían unir entre ellas, pero ahora hemos demostrado que no sólo es posible sino que además es la forma en la que las células tumorales se aprovechan de la fuerza de los fibroblastos para escapar y comenzar con la metástasis" comentaba Trepat.

No ha sido un trabajo sencillo. Han sido necesarios cuatro años de esfuerzos para conseguir que el estudio viera la luz. Anna Labernadie, investigadora Juan de la Cierva en el IBEC y primera autora del estudio destacaba las dificultades con las que se encontró. "Lo más complicado fue desarrollar el sistema para ver esta interacción y buscar estructuras que permitían medir fuerzas. Y sobre todo convencer a Trepat de que esta unión de proteínas era posible." Y es que hasta la fecha la literatura no describía este enlace, lo que también incidió en la publicación del estudio. Trepat explicaba cómo uno de los cuatro años se dedicó a convencer a los revisores de la revista que el enlace que describían era real.

El hecho de que dicha unión de proteínas no tenga ninguna otra relación, la convierte en una diana terapéutica perfecta, mediante la creación de moléculas que la eviten. Josep Samitier, director del IBEC, explicaba cómo ya han iniciado esta línea de investigación. "Hace pocos meses venimos de firmar un acuerdo con la farmacéutica Ferrer y la biotec Mind the Byte para diseñar inhibidores de esta interacción. Es un ejemplo de cómo la investigación novedosa puede dar lugar a importantes avances terapéuticos. Por eso es de agradecer el apoyo de la Caixa, que nos ayuda a ir un poco más allá en la investigación."

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Camilla

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