martes, 3 de agosto de 2010

La posibilidad de crear nuevos recuerdos depende de una molécula.


Los neurocientíficos se han preguntado durante mucho tiempo cómo las conexiones individuales entre las células cerebrales pueden ser tan diversas y mantenerse en un estado que permita almacenar nuevos recuerdos, la base del aprendizaje. Un equipo liderado por Inna Slutsky de la Universidad de Tel Aviv (Israel) ha publicado en Neuron un artículo en el que describe qué es lo que hace que algunos recuerdos se guarden. La clave está en el ácido gamma-aminobutírico (GABA, por sus siglas en inglés) un neurotransmisor que podría ser el principal factor a la hora de regular cuántos nuevos recuerdos podemos generar.

Los recuerdos se almacenan en forma de conexiones sinápticas entre las neuronas de nuestro cerebro. Se sabía que la fortaleza de las sinapsis individuales es muy variable, incluso al nivel de la neurona aislada. Esta variabilidad determina en último término si, y como, se almacena un nuevo recuerdo, y la clave de esta variabilidad está en el GABA.

En el hipocampo, una de las principales áreas del cerebro en lo que se refiere al aprendizaje y la memoria, es también una en la que la robustez de las conexiones es más variada. Algunas neuronas están fuertemente conectadas con otras, mientras que otras parecen ir por libre.

En este trabajo el equipo de investigadores ha examinado las sinapsis individuales en el hipocampo mediante espectroscopía de transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET, por sus siglas en inglés; la F suele decirse que es fluorescencia, pero no es técnicamente correcto). Para ello marcaron los receptores GABAB con CFP e YFP, proteínas fluorescentes que presentan FRET en proximidad, a tan sólo 10 nanometros. Esto ya es todo un logro técnico, ya que se ha medido la interacción entre moléculas de sinapsis individuales, no neuronas, ni tejidos. La experimentación se llevó a cabo en cultivos neuronales y en secciones de cerebro de rata.

Mientras observaban el cerebro en su estado de reposo, cuando estaba “al ralentí” antes de intentar memorizar una lista de objetos o después de que un recuerdo había sido almacenado, los investigadores pudieron realmente “ver” las localizaciones de las sinapsis de diferentes ramas dendríticas en la red neuronal y detectar los cambios. Las ramas cercanas a cuerpos celulares presentaban un número mayor de sinapsis débiles, mientras que en las ramas más distantes aparecían menos sinapsis pero más fuertes.

La diferencia aparentemente está en el GABA. Los investigadores constataron, por una parte, que la actividad de los receptores de GABA está regulada de forma diferente a lo largo del árbol dendrítico, y, por otro, que las mayores concentraciones de GABA cerca de una sinapsis inducían una mayor activación de sus receptores, que tienen un efecto inhibitorio, debilitando la fortaleza sináptica basal. Como resultado, según los autores, el GABA haría a ésta más dúctil, es decir, que es más fácil que pueda formar nuevas conexiones correspondientes a nuevos recuerdos. Es interesante señalar que la beta-amiloide, la proteína cuyas placas se asocian a la enfermedad de Alzheimer, tiene un efecto en las sinapsis opuesto al de GABA, lo que sugeriría la posibilidad que el declive que provoca la enfermedad lo estén generando sinapsis demasiado fuertes.

Referencia:

Laviv, T., Riven, I., Dolev, I., Vertkin, I., Balana, B., Slesinger, P., & Slutsky, I. (2010). Basal GABA Regulates GABABR Conformation and Release Probability at Single Hippocampal Synapses Neuron, 67 (2), 253-267 DOI: 10.1016/j.neuron.2010.06.022