Células no neuronales (astrocitos) también procesan la memoria

Estados Unidos.

Hasta ahora se pensaba que las neuronas eran las únicas células encargadas de procesar la memoria pero ahora un equipo de científicos ha descubierto que los astrocitos, un tipo de células no neuronales del cerebro con forma de estrella, también participan en la formación y recuperación de los recuerdos.

El estudio, realizado por investigadores del Baylor College of Medicine de Houston (Estados Unidos) cambia lo que se sabía de la memoria y aporta una nueva perspectiva a la hora de estudiar patologías relacionadas con la memoria, como la enfermedad de Alzheimer, o trastornos en los que los recuerdos se producen repetidamente y son difíciles de suprimir, como el estrés postraumático.

La investigación, cuyos detalles se han publicado este miércoles en Nature, explica que las neuronas no trabajan solas, sino que los astrocitos trabajan en colaboración con grupos de neuronas -llamados engramas- para regular el almacenamiento y la recuperación de los recuerdos.

El laboratorio de Benjamin Dennen, autor principal del estudio y catedrático del Departamento de Neurocirugía en Baylor, lleva años estudiando los astrocitos y sus interacciones con las neuronas: «Hemos descubierto que estas células interactúan estrechamente entre sí, tanto física como funcionalmente, y que esto es esencial para el correcto funcionamiento del cerebro».

Almacenamiento y recuperación de la memoria

Para estudiar la actividad de los astrocitos asociada a los circuitos cerebrales de la memoria y demostrar que están involucrados en la formación de la memoria, el equipo desarrolló un conjunto completamente nuevo de herramientas de laboratorio y realizó experimentos con ratones.

Uno de ellos consistía en condicionar a los ratones para que sintieran miedo y se quedaran ‘paralizados’ tras exponerlos a una determinada situación. Cuando se volvía a colocar a los ratones en la misma situación al cabo de un tiempo, se quedaban inmóviles porque recordaban.

Si se colocaba a los mismos ratones en una situación diferente, no se congelaban porque el contexto era diferente y no les condicionaba a sentir miedo.

En experimentos en el laboratorio, demostraron que durante el aprendizaje, como el condicionamiento del miedo, un subconjunto de astrocitos del cerebro expresa el gen c-Fos y regulan la función del circuito en esa región del cerebro.

«Los astrocitos que expresan c-Fos están físicamente cerca de las neuronas engramas. También descubrimos que las neuronas engramas y el conjunto de astrocitos asociados físicamente están conectados funcionalmente: la activación del conjunto de astrocitos estimula específicamente la actividad sináptica o la comunicación en el engrama neuronal correspondiente», detalla el coautor del estudio Michael R. Williamson.

«Esta comunicación astrocito-neurona fluye en ambos sentidos; los astrocitos y las neuronas dependen unos de otros«, concluye.

Nuevos resultados

En sus experimentos con los ratones, observaron que cuando los animales se encontraban en una situación no asociada al miedo, no se paralizaban. Pero «cuando se activó el conjunto de astrocitos de estos ratones en el entorno sin miedo, los animales se congelaron, lo que demuestra que la activación de los astrocitos estimula el recuerdo de la memoria», añade Wookbong Kwon, coautor del estudio.

Para entender mejor qué interviene en la actividad de los conjuntos astrocitarios en el recuerdo, los investigadores estudiaron el gen NFIA.

El equipo descubrió que los astrocitos activados por eventos de aprendizaje tienen niveles elevados de la proteína NFIA, y que impedir la producción de NFIA en estos astrocitos suprime el recuerdo. Y lo que es más importante, esta supresión es específica de la memoria.

Al suprimir el gen NFIA en los astrocitos que estaban activos durante un acontecimiento de aprendizaje, los animales no pudieron rememorar el recuerdo específico asociado al acontecimiento de aprendizaje pero sí otros recuerdos.

Estos resultados confirman la naturaleza de la función de los astrocitos en la memoria: «Los conjuntos de astrocitos asociados al aprendizaje son específicos de ese acontecimiento de aprendizaje. Los conjuntos de astrocitos que regulan el recuerdo de la experiencia de miedo son diferentes de los que intervienen en el recuerdo de otra experiencia de aprendizaje, y el conjunto de neuronas también es diferente», resume el neurocientífico.

La revista Nature también publica hoy un estudio del Hospital Monte Sinai (Nueva York) que demuestra cómo los recuerdos almacenados en conjuntos neuronales se reorganizan y actualizan constantemente con información nueva.

El estudio, hecho con ratones, demuestra que los recuerdos se van actualizando, «una combinación de estabilidad y flexibilidad en los conjuntos neuronales que es fundamental para hacer predicciones y tomar decisiones cotidianas e interactuar en un mundo en constante cambio», según la autora principal de la investigación, Denise Cai.