Un estudio realizado en la Facultad de Medicina Albert Einstein, en Nueva York, EE. UU., reveló que los recuerdos a largo plazo se crean a través del daño en el ADN y la inflamación cerebral. En síntesis; durante los ciclos de daño y reparación, las neuronas codifican información sobre el evento de formación de memoria que desencadenó las roturas del ADN.
"La inflamación de las neuronas del cerebro generalmente se considera algo malo, ya que puede provocar problemas neurológicos como el Alzheimer y Parkinson", explica la directora del estudio, Jelena Radulovic, profesora del Departamento de Neurociencia, en la nota publicada por la revista Nature. "Pero nuestros hallazgos indican que la inflamación en ciertas neuronas en la región del hipocampo del cerebro es esencial para crear recuerdos duraderos".
El hipocampo es una región ya explorada y reconocida como el centro de la memoria en el cerebro. Radulovic y su equipo descubrieron que un estímulo desencadena un ciclo de daño y reparación del ADN al interior de ciertas neuronas del hipocampo que conduce a conjuntos de memoria estables: grupos de células cerebrales que representan nuestras experiencias pasadas.
Los investigadores descubrieron este mecanismo de formación de memoria experimentando con ratones, a los que les daban descargas breves y leves suficientes para formar un recuerdo del evento de la descarga. Luego analizaron las neuronas del hipocampo y advirtieron que se habían activado genes que participan en una vía de señalización inflamatoria.
"Estamos usando nuestro propio ADN como un sistema de señalización" para "retener información durante mucho tiempo", indicó la profesora Radulovic.
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El equipo identificó la causa de la inflamación: una proteína llamada TLR9, que desencadena una respuesta inmunitaria a los fragmentos de ADN que flotan en el interior de las células. Esta respuesta inflamatoria es similar a la que utilizan las células inmunitarias cuando se defienden contra el material genético de los patógenos invasores, dice Radulovic. Sin embargo, en este caso, las células nerviosas no respondían a los invasores, sino a su propio ADN, encontraron los investigadores.
Cuando los investigadores eliminaron el gen que codifica la proteína TLR9 de los ratones, los animales tuvieron problemas para retener recuerdos a largo plazo.
"Sabemos mucho sobre la conectividad" entre las neuronas "y la plasticidad neuronal, pero no tanto sobre lo que sucede dentro de las neuronas", agregó Clara Ortega de San Luis, neurocientífica que trabaja en Trinity College de Dublín.
Cómo encaja el descubrimiento en lo que ya se sabe
Todavía no está claro cómo encajan los hallazgos del equipo con otros descubrimientos sobre el tema. Por ejemplo, los investigadores han demostrado que un subconjunto de neuronas del hipocampo conocidas como engramas son clave para la formación de la memoria. Estas células se pueden considerar como un rastro físico de un recuerdo, y expresan ciertos genes después de un evento de aprendizaje. Pero el grupo de neuronas en el que Radulovic y sus colegas observaron la inflamación relacionada con la memoria son en su mayoría diferentes de las neuronas del engrama, dicen los autores.
Tomás Ryan, neurocientífico del Trinity College de Dublín, dice que el estudio proporciona "la mejor evidencia hasta ahora de que la reparación del ADN es importante para la memoria". Pero se pregunta si las neuronas codifican algo distinto del engrama. Dice, "el daño y la reparación del ADN podrían ser una consecuencia de la creación del engram. La formación de un engrama es un evento de alto impacto; tienes que hacer muchas tareas después", reflexionó.
