Una proteína, principal responsable de aumentar la capacidad de aprender y retener la información espacial

Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, de Madrid, han identificado un mecanismo molecular que, tras ser manipulado, aumenta, en ratas de laboratorio, la capacidad de aprender y retener información espacial.

Redacción | 07/03/2012 00:00

Arriba y abajo por la izquierda: Expresión de receptores de neurotransmisor marcados fluorescentemente (en verde) en secciones de hipocampo, la zona del cerebro implicada en la formación de memorias. Centro y derecha: Detalle morfológico de las conexiones sinápticas entre neuronas. La inserción de nuevos receptores de neurotransmisor en estas conexiones es un mecanismo fundamental para el aprendizaje y la memoria. ()

El estudio se publica en el último número de PLoS Biology y ha sido destacado en Nature. Las neuronas se comunican entre sí mediante la sinapsis, una compleja estructura donde tienen lugar un conjunto de sucesos químicos y eléctricos. El intercambio de información no siempre es igual, ya que ciertas conexiones sinápticas experimentan modificaciones como consecuencia de una actividad o experiencia previa vivida por las neuronas.

Este fenómeno, conocido como plasticidad sináptica, se ha propuesto en múltiples estudios como el sustrato celular del aprendizaje y la memoria del ser humano.

En la investigación se demuestra que las sinapsis pueden hacerse más plásticas usando un pequeño fragmento de una proteína (péptido) que está implicada en la comunicación celular. Este péptido, conocido como FGL (un tipo de molécula de adhesión celular neural) inicia una cascada de acontecimientos dentro de la neurona que facilita la plasticidad sináptica.

En concreto, FGL induce la incorporación de nuevos receptores de neurotransmisor en las sinapsis del hipocampo, zona del cerebro implicada en el aprendizaje y la memoria. De hecho, cuando los investigadores administraron FGL a ratas de laboratorio, su capacidad de aprender y retener información espacial aumentó.

Almacenar información

José A. Esteban, del Severo Ochoa, explica que se sabe que las conexiones sinápticas entre neuronas no son estáticas, sino que responden a la actividad neuronal modificando su intensidad. Así, estímulos del exterior pueden provocar que algunas sinapsis se potencien, mientras otras se debilitan. Este código de bajadas y subidas de intensidad es, precisamente, lo que permite al cerebro almacenar información y formar memorias durante el aprendizaje".

En este contexto, las conclusiones del trabajo revelan que los mecanismos de plasticidad sináptica se pueden manipular farmacológicamente, de forma que se aumente la capacidad cognitiva, al menos en animales de laboratorio.

Shira Knafo, del mismo centro y autora del estudio, considera que este tipo de estudios de ciencia básica contribuyen "a diseccionar las bases moleculares y celulares que controlan nuestras funciones cognitivas, y nos orientan acerca de posibles vías de intervención terapéutica para determinadas enfermedades mentales en las que estos mecanismos son defectuosos".