Un experimento complica la relaci¨®n entre la memoria y su equivalente neuronal

Que las neuronas tienen algo parecido a lo que se podr¨ªa llamar memoria, es ya conocido. Y que esa memoria neuronal podr¨ªa estar implicada de alg¨²n modo en los procesos de aprendizaje y de la memoria propiamente dicha se sospecha tambi¨¦n desde hace largo tiempo. Sin embargo, y a la vista de las investigaciones publicadas recientemente en la revista Science por Daniel Zamanillo (Torrelavega, 1966) no todo es tan sencillo ni la relaci¨®n tan evidente. El trabajo de Zamanillo atribuye una nueva funci¨®n a unos receptores neuronales cuya funci¨®n se ha revelado fundamental para la memoria de las neuronas, y demuestra que, incluso en su ausencia, el aprendizaje es m¨¢s que posible. El concepto de memoria neuronal se explica a partir de la capacidad que tienen las c¨¦lulas nerviosas para responder de forma mucho m¨¢s r¨¢pida y eficaz a un est¨ªmulo cuando ¨¦ste se ha dado ya con anterioridad. El mecanismo, conocido por las siglas LTP (potenciaci¨®n a largo plazo, del ingl¨¦s Long Term Potentiation), es caracter¨ªstico de todas las neuronas y se hab¨ªa asociado al aprendizaje y a la adquisici¨®n de memoria por parte de un individuo. La asociaci¨®n parece l¨®gica: si una neurona ofrece una respuesta ante un est¨ªmulo de una cierta intensidad y es capaz de dar la misma respuesta ante un est¨ªmulo menor, puede interpretarse que, al igual que en un entrenamiento, gana en eficacia y que ¨¦sta debiera ser la explicaci¨®n biol¨®gica de c¨®mo una repetici¨®n de movimientos, por ejemplo, nos permite ejecutar una acci¨®n de forma cada vez m¨¢s simple, m¨¢s autom¨¢tica. Pero "las cosas no son tan sencillas", aclara de inmediato Zamanillo. ?Por qu¨¦?

La respuesta est¨¢ en una hasta ahora err¨®nea creencia sobre la funci¨®n de algunos receptores neuronales. La transmisi¨®n del impulso nervioso, explica Zamanillo, precisa de un neurotransmisor (el investigador centr¨® su estudio en uno de ellos, el glutamato). Cuando se da un impulso nervioso el glutamato es liberado en la zona de uni¨®n entre dos neuronas, la sinapsis y requiere de unos puntos de anclaje (receptores) en la neurona siguiente. En el caso de los impulsos nerviosos mediados por glutamato intervienen dos grandes familias de receptores, los NMDA y los AMPA. Estos ¨²ltimos, hasta la fecha, parec¨ªan tener un papel irrelevante en los fen¨®menos de memoria neuronal y m¨¢s bien se les reservaba un papel mec¨¢nico en la transmisi¨®n del impulso.

Rat¨®n sin gen

Zamanillo quiso comprobar, como base de su trabajo post-doctoral en el Instituto Max Plank de Investigaci¨®n M¨¦dica en Heidelberg (Alemania), si la relaci¨®n de los receptores era efectivamente la descrita. Para ello, y bajo la tutela de Peter Seeburg y Bert Sackmann, dise?¨® un rat¨®n knock out (al que se impide por m¨¦todos de ingenier¨ªa gen¨¦tica la expresi¨®n de un gen concreto) del que elimin¨® una de las cuatro subunidades de los receptores AMPA. El rat¨®n fue sometido con posterioridad a ejercicios de aprendizaje. El equipo comprob¨® que la subunidad no estaba presente en el hipocampo y someti¨® al rat¨®n a un simple ejercicio, ya cl¨¢sico, que permitiera verificar si el hipocampo controlaba como ocurre con los ratones normales, el mecanismo de aprendizaje. Para sorpresa de todos, el fen¨®meno de LTP, de memoria neuronal, no se manifest¨®. Mucho m¨¢s sorprendente fue comprobar que el rat¨®n actuaba con total normalidad: situado en una piscina esf¨¦rica con agua turbia en la que deb¨ªa localizar una palanca para salir, el animal aprendi¨® con pocos ejercicios a ubicarla de acuerdo con referencias exteriores, mecanismo conocido con el nombre de memoria espacial.

Las conclusiones del investigador, junto con las de otros dos trabajos. merecieron un amplio comentario por parte de los editores de Science acerca del "papel clave" de estos receptores en la transmisi¨®n de se?ales nerviosas y la nueva explicaci¨®n para la memoria neuronal. En el caso de Zamanillo, el estudio revela que los receptores AMPA, al menos la primera de sus subunidades, son esenciales para que se d¨¦ el fen¨®meno de memoria neuronal, pero que este ¨²ltimo fen¨®meno no explica, como se cre¨ªa hasta ahora, la memoria espacial. Si la memoria de las neuronas tiene algo que ver con el aprendizaje o con la propia memoria de un individuo, insiste el cient¨ªfico, deben considerarse otros factores hasta ahora no conocidos.

Los nuevos conocimientos pueden, seg¨²n Zamanillo, llegar a tener aplicaci¨®n en enfermedades debidas a una hipersensibilizaci¨®n o sobreexcitaci¨®n de determinadas v¨ªas neuronales, como es el caso de la epilepsia.