Un experimento complica la relación entre la memoria y su equivalente neuronal

Que las neuronas tienen algo parecido a lo que se podría llamar memoria, es ya conocido. Y que esa memoria neuronal podría estar implicada de algún modo en los procesos de aprendizaje y de la memoria propiamente dicha se sospecha también 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 relación tan evidente. El trabajo de Zamanillo atribuye una nueva función a unos receptores neuronales cuya función se ha revelado fundamental para la memoria de las neuronas, y demuestra que, incluso en su ausencia, el aprendizaje es más que posible. El concepto de memoria neuronal se explica a partir de la capacidad que tienen las células nerviosas para responder de forma mucho más rápida y eficaz a un estímulo cuando éste se ha dado ya con anterioridad. El mecanismo, conocido por las siglas LTP (potenciación a largo plazo, del inglés Long Term Potentiation), es característico de todas las neuronas y se había asociado al aprendizaje y a la adquisición de memoria por parte de un individuo. La asociación parece lógica: si una neurona ofrece una respuesta ante un estímulo de una cierta intensidad y es capaz de dar la misma respuesta ante un estímulo menor, puede interpretarse que, al igual que en un entrenamiento, gana en eficacia y que ésta debiera ser la explicación biológica de cómo una repetición de movimientos, por ejemplo, nos permite ejecutar una acción de forma cada vez más simple, más automática. Pero "las cosas no son tan sencillas", aclara de inmediato Zamanillo. ¿Por qué?

La respuesta está en una hasta ahora errónea creencia sobre la función de algunos receptores neuronales. La transmisión del impulso nervioso, explica Zamanillo, precisa de un neurotransmisor (el investigador centró su estudio en uno de ellos, el glutamato). Cuando se da un impulso nervioso el glutamato es liberado en la zona de unión 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 últimos, hasta la fecha, parecían tener un papel irrelevante en los fenómenos de memoria neuronal y más bien se les reservaba un papel mecánico en la transmisión del impulso.

Ratón sin gen

Zamanillo quiso comprobar, como base de su trabajo post-doctoral en el Instituto Max Plank de Investigación Médica en Heidelberg (Alemania), si la relación de los receptores era efectivamente la descrita. Para ello, y bajo la tutela de Peter Seeburg y Bert Sackmann, diseñó un ratón knock out (al que se impide por métodos de ingeniería genética la expresión de un gen concreto) del que eliminó una de las cuatro subunidades de los receptores AMPA. El ratón fue sometido con posterioridad a ejercicios de aprendizaje. El equipo comprobó que la subunidad no estaba presente en el hipocampo y sometió al ratón a un simple ejercicio, ya clásico, que permitiera verificar si el hipocampo controlaba como ocurre con los ratones normales, el mecanismo de aprendizaje. Para sorpresa de todos, el fenómeno de LTP, de memoria neuronal, no se manifestó. Mucho más sorprendente fue comprobar que el ratón actuaba con total normalidad: situado en una piscina esférica con agua turbia en la que debía localizar una palanca para salir, el animal aprendió 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 transmisión de señales nerviosas y la nueva explicación 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 dé el fenómeno de memoria neuronal, pero que este último fenómeno no explica, como se creía 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 científico, deben considerarse otros factores hasta ahora no conocidos.

Los nuevos conocimientos pueden, según Zamanillo, llegar a tener aplicación en enfermedades debidas a una hipersensibilización o sobreexcitación de determinadas vías neuronales, como es el caso de la epilepsia.