Memoria: del recuerdo general a la memoria episódica – descubren mecanismos moleculares precisos que pueden influir en la memoria

Resumen: Los investigadores han descubierto importantes mecanismos moleculares que alteran la formación de la memoria de los niños desde la alfabetización general o “básica” hasta la formación de la memoria episódica. Este cambio en la formación de la memoria generalmente ocurre entre las edades de 4 y 6 años. El estudio mostró que la maduración de las células inhibidoras que expresan parvalbúmina (PV), llamadas interneuronas, rodeadas por una matriz densa, permite la red perineural, la especificidad de la memoria y los engramas del tamaño apropiado.

¿Cómo se vuelven capaces nuestros cerebros de crear recuerdos específicos? 

En uno de los primeros estudios preclínicos para examinar el desarrollo de la memoria en la juventud, un equipo de investigación del Hospital for Sick Children (SickKids) de Toronto, Canadá pudo haber identificado una causa molecular de los cambios de memoria en la primera infancia.

Los recuerdos basados ​​en eventos, también conocidos como recuerdos episódicos, son lo que las personas tradicionalmente piensan cuando escuchan la palabra memoria: un recuerdo vinculado a un contexto específico. Para los niños pequeños, sin embargo, la memoria es más general y estos recuerdos generales habitualmente no están vinculados a un contexto específico.

La memoria episódica es el tipo de memoria encargada de procesar y almacenar las vivencias y experiencias de cada persona. El término general es memoria episódica, la cual puede contener elementos autobiográficos. Estos son las vivencias y experiencias que procesamos, almacenamos y recuperamos donde nosotros somos los protagonistas del recuerdo. Este tipo de memoria son un resumen intelectivo-afectivo-conductual de las experiencias vividas, donde se implementan procesos de activación e inhibición, frecuentemente posee componentes visuales. Se construye desde una perspectiva producida por el observador, representando períodos temporales cortos de la experiencia vivida.

En un estudio publicado en Science, dirigido por el Dr. Paul Frankland y Sheena Josselyn, ambos científicos sénior del programa de neurociencia y salud mental de SickKids, identifican los mecanismos moleculares que subyacen a la transición de la memoria primaria a la memoria episódica en ratones. El equipo dice que comprender este cambio, que generalmente ocurre en niños de entre los 4 y 6 años, podría proporcionar nuevos conocimientos sobre la investigación del desarrollo infantil y los trastornos cerebrales, desde los trastornos del espectro autista hasta las conmociones cerebrales.

“Los investigadores han estudiado cómo se desarrolla la memoria episódica durante décadas, pero gracias al desarrollo de intervenciones celulares precisas ahora pudimos examinar esta pregunta a nivel molecular por primera vez”, dice Frankland, quien también ocupa una Cátedra de Investigación de Canadá en Neurobiología Cognitiva.

Una ampliación de la red perineural puede causar cambios en la memoria. En los adultos, los rastros de la memoria (también conocidos como engramas) se componen del 10 al 20 por ciento de las neuronas, pero el tamaño total de estos engramas se duplica en los niños pequeños, con un 20 a 40 por ciento de las neuronas que forman un engrama que respalda un recuerdo.

Los engramas básicamente son las huellas que las vivencias dejan en nuestro cerebro. Estructura neuronal estable generada por estímulos externos e internos y asociada con la activación de respuestas controladas y automáticas específicas. Un engrama es un grupo/red de neuronas, o un circuito neuronal, que se activa por la percepción de información específica.

Lo que sucede es que el hipocampo, una parte del cerebro responsable del aprendizaje y la memoria, contiene varias neuronas, incluido un tipo de célula inhibidora llamada interneurona que expresa parvalbúmina (PV). Estas células inhibidoras limitan el tamaño del engrama y permiten la especificidad de la memoria. El equipo de investigación encontró que a medida que estas interneuronas maduran, la memoria cambia de lo general a lo más específico y se producen engramas de tamaño apropiado.

Utilizando la tecnología de transferencia de genes virales desarrollada por el Dr. Alexander Dityatew, jefe del grupo de investigación de Neuroplasticidad Molecular del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, los investigadores se dedicaron a estudiar e investigar la causa de este cambio. Descubrieron que a medida que crece una densa matriz extracelular llamada red perineural alrededor de estas interneuronas en el hipocampo, las interneuronas maduran y cambian la forma en que nuestros cerebros crean engramas y almacenan recuerdos. “Una vez que identificamos la red perineural como un factor clave en la maduración de las interneuronas, pudimos acelerar el desarrollo de esta red y generar recuerdos específicos de episodios en lugar de generales en ratones jóvenes”, explica Josselyn.

Si bien el equipo pudo inducir este cambio en el tipo de memoria al acelerar el desarrollo de la red perineural, también sugieren que no se deben pasar por alto las razones de la diferencia de edad entre las memorias generales y episódicas. “Cuando piensas en el propósito de la memoria, tiene sentido que la memoria de un niño funcione de manera diferente a la de un adulto”, dice Adam Ramsaran, estudiante graduado en Frankland Lab y autor principal del estudio. “A la edad de 3 años, no tienes que recordar los detalles. La memoria requerida ayuda a los niños a construir una amplia base de conocimientos que puede volverse más detallada con la edad y la experiencia.

Sobre la base de estos descubrimientos moleculares, el equipo de investigación aceleró el crecimiento de la red perineuronal proporcionando un entorno enriquecido para permitir la formación de recuerdos específicos, un hallazgo que está ayudando a informar la investigación sobre desarrollo infantil en curso en SickKids y la Universidad de Toronto. “Aparte del desarrollo de la memoria, también encontramos mecanismos de maduración similares involucrados en diferentes sistemas sensoriales del cerebro”, dice Frankland. “El mismo mecanismo cerebral puede ser utilizado por varias regiones cerebrales diferentes para varios propósitos diferentes, lo que presenta nuevas y emocionantes oportunidades para la investigación y la colaboración”.

Fuente: Science y Neuroscience News
Adaptación y traducción: Pablo Román Lüscher