DE QUE ESTAN HECHOS LOS RECUERDOS?

1. EL RECUERDO Y LA MEMORIA

La materia de la que estan hechos los recuerdos... esos tesoros que guardamos como lo mas preciado dentro nuestro, lo que creemos que nos llevaremos al "mas alla" si es que existe... pero en realidad, de que estan hechos los recuerdos?

Es increible como los seres humanos no podemos recordar las cosas que hemos hecho quizas hace algunos dias pero rememoramos con lujo de detalles un atardecer en el lago, una cena especial o una noche con musica y romance, hasta con los estimulos sensoriales: el gusto de las comidas, el aroma del ambiente, la musica que sonaba... Que es lo que hace que algunos recuerdos queden escritos en la arena y otros en piedra?

Los norteamericanos describieron esta memoria "escrita en piedra" como "flashbulb memories", algo asi como "memorias de fogonazo". Y lo hicieron asociandolo a circunstancias que marcaron un hito por la impresion que causaron. Especificamente, este estudio que comenzo a describir este tipo de memoria se hizo en la decada del 70 asociandolo a la muerte de John F. Kennedy: casi el 99% de los americanos consultados recordaba exactamente que estaba haciendo cuando asesinaron al Presidente. O acaso alguno de los lectores no recuerda que estaba haciendo exactamente cuando cayeron las Torres Gemelas o cuando murio Lady Diana o el Papa Juan Pablo II?. Momentos asociados a alta carga emocional tienden a ser recordados con mas intensidad como he manifestado en otras publicaciones de este blog.

Sin embargo, en la mayoria de los casos, la formacion de recuerdos persistentes deja de ser inconsciente y requiere esfuerzo de parte nuestra, lograndose su persistencia solo por medio de la repeticion. Asi aprendimos la tabla periodica de los elementos o la tabla del ocho.

2. DONDE QUEDA EL BAUL DE LOS RECUERDOS?

La memoria es la capacidad del sistema nervioso de retener informacion acerca de las experiencias pasadas de manera que puedan resultar condicionadas las conductas futuras por su evocacion. Pese a esta definicion simple en apariencia, el concepto es complejo y engloba capacidades muy diversas. Por ello, hablamos de memorias explicitas o declarativas, tales como recuerdos de personas, lugares y cosas, y memorias implicitas o de procedimiento que incluyen distintas formas de aprendizaje inconsciente, motor o perceptivo.

Estos diferentes tipos de memoria requieren la participacion de diferentes circuitos neuronales ubicados en diferentes partes del cerebro. Como dije en un posteo anterior, la memoria no reside en ningun area concreta del cerebro, ya que su magnitud se halla en cierto modo condicionada con la cantidad de tejido intacto. Estudios en pacientes con lesiones cerebrales pudieron identificar el sustrato anatomico de distintas formas de aprendizaje y memoria. Brenda Milner fue la que mas describio la funcion del lobulo temporal y el hipocampo en los procesos de memoria y adquisicion de nuevos recuerdos acerca de personas, eventos o cosas en memoria explicita o declarativa, estudiando el caso particular del paciente "H.M.". Este paciente es hoy por hoy el caso mas estudiado de la historia de las Neurociencias. A sus 27 años en 1957, este paciente fue sometido a una cirugia para extirparle una zona del cerebro que se consideraba causal de sus crisis epilepticas incontrolables producto de un accidente de bicicleta en su niñez. La neurocirugia se realizo extirpandosele una parte del lobulo temporal que contenia al hipocampo. El resultado de la cirugia fue sorprendente: H.M. perdio toda posibilidad de retener memoria de todo tipo, acabando con su memoria en vez de hacerlo con su epilepsia. H.M. vivio hasta la edad de 82 años sin poder retener ni un solo recuerdo posterior a la cirugia, ni siquiera del de las enfermeras que lo veian dia a dia en su recuperacion o de lo que le sucedia a diario. Sin embargo, recordaba a la perfeccion todo lo que sucedio previamente al acto quirurgico, manifestandose absolutamente impotente de recordar o retener en la memoria nada de lo ocurrido posterior a ello. Pero eso no era todo: pese a no poder adquiriri ningun tipo de memoria declarativa, H.M. sin embargo podia aprender cualquier habilidad motora que se le enseñase despues de la cirugia, demostrando con ello que la memoria no tenia un solo lugar de residencia anatomica dentro del cerebro.

Cuando la memoria ha sido adquirida y consolidada ya no se precisa del hipocampo, transfiriendose la informacion desde este a los centros diversos de la corteza cerebral. Por ello, las lesiones hipocampicas influyen en la formacion de nueva memoria pero no en los recuerdos previamente adquiridos y que ya han sido consolidados. Otros tipos de memoria tambien fueron identificados en sus sustratos anatomicos: la amigdala, el estriado o varias zonas de la corteza cerebral son claves en memorias como la emocional, la motora o la de procedimientos motores.


3. DE QUE SE COMPONEN LOS RECUERDOS?

Segun lo que vimos hasta ahora, ya sabemos donde buscar a los recuerdos. Pero exactamente que es lo que debemos buscar?

Ramon y Cajal en los finales del siglo XIX ya hablo de la plasticidad neuronal al decir que se debia promover el ejercicio mntal como desarrollador de las estructuras nerviosas. Hoy en dia seguimos pensando que la formacion de nuevas conexiones entre las redes neurales preexistentes son el sustrato microanatomico de la memoria. Esto fue reforzado en la decada de 1950 por Hebb y en 1973 por Lomo y Bliss en Ohio que demostraron la llamada potenciacion a largo plazo de las neuronas de la conexion ntre la corteza entorrinal con el giro dentado del hipocampo, a la par que Eric Kandell demostraba la facilitacion a largo plazo en los caracoles sobre los que investigaba. Investigaciones posteriores sobre la plasticidad neuronal han demostrado que en la amigdala controlan las respuestas y memorias emocionales y en el estriado regulan procesos adictivos y algunas formas de aprendizaje de procedimientos. La corteza parece ser muy proclive a la plasticidad: asi, una gran parte de la corteza motora se expande en conexiones a medida que se "practica" dicha habilidad motriz.

4. LA MEMORIA Y SUS MOLECULAS

Cuando se estudia la plasticidad en cerebros adultos de mamiferos, el aprendizaje y la memoria induce en estos cerebros cambios de indole funcional en las uniones entre neuronas (sinapsis) mas que cambios de tipo estructural. Por ello, se entiende que los cambios en el circuito neuronal pueden deberse a una modificacion en el funcionamiento de las conexiones ya existentes y no a la formacion de conxiones nuevas.

Ya les comente en este posteo y en otros anteriores de que la memoria almacena los recuerdos segun la duracion de los mismos, pudiendo entonces distinguir entre memorias a corto plazo (persisten segundos o minutos) y memorias a largo plazo (persisten por años o incluso toda la vida). Molecularmente hablando, la memoria a largo plazo ya sea explicita o implicita, requiere la sintesis de nuevas proteinas, lo cual se realiza independientemente de la memoria a corto plazo. Por ende, si los recuerdos estan codificados en forma de cambios en la intensidad o fuerza de las conexiones entre neuronas, los cambios dependeran a su vez de cambios en la expresion de los genes que se hallen en el nucleo de las neuronas conectadas y cuya expresion justamente es la produccion de proteinas especificas segun el caso. Entonces, mientras que el recuerdo de un numero de celular o un BB pin es retenido con esfuerzo mientras buscamos un boligrafo para anotarlo, y esta forma de memoria se localiza expresamente en las conexiones neuronales, los recuerdos duraderos implican activacion del nucleo celular, la expresion de los genes y la produccion de proteinas por las neuronas, las cuales estabilizan la potenciacion de las conexiones sinapticas o bien originan nuevas sinapsis aumentando la fuerza de conexion entre neuronas.

5. .LA MEMORIA Y SUS CAMINOS

Para este apartado voy a meterme un poquito en Biologia Molecular, por lo que ruego a la gente que no tiene conocimiento de esta rama, sepa disculparme. No obstante, tratare de ser lo mas didactico posible al hablar de esto.

Existen algunas rutas intraencefalicas que podrian tener gran preponderancia en la memoria. Una de ellas es la que se inicia con un receptor especial de Glutamato que es el neurotransmisor excitador mas importante en el sistema nervioso central de los mamiferos, llamado Receptor NMDA (NMDA-R) que se diferencian de los receptores normales de Glutamato o AMPA que abren sus canales de membrana en respuesta al Glutamato, sin embargo los NMDA-R se encuentran cerrados por la presencia de iones Mg aun en prsencia de Glutamato.

(Deseo explicar aqui que en la membrana neuronal se hallan estos receptores asociados a poros de la misma, de manera que abriendose o cerrandose en respuesta a los neurotransmisores permiten la entrada desde fuera de la neurona de iones Ca, cambiando la carga de la neurona en su interior y generando lo que se conoce como impulso nervioso.)

Pues bien, cuando la neurona se halla despolarizada (es decir, excitada, estimulada) y los receptores son activados por Glutamato, los iones Mg son expulsados de los poros dejando paso libre para que entre aun mas Ca lo que dispara reacciones dentro de la neurona. Por ende, para que se produzca la entrada de Ca a la neurona debe producirse la coincidencia de la activacion de la neurona presinaptica (la que esta antes de la union entre neuronas), la liberacion de Glutamato desde esta neurona, la activacion de los receptores de la neurona post sinaptica (la que esta despues de la union entre neuronas) por el Glutamato y de esa manera su activacion para que la despolarizacion de la misma libere el Mg de los canales y pueda conducir Ca. Este mecanismo molecular inicia los cambios plasticos en las conexiones sinapticas neuronales principalmente en el hipocampo. El bloquo o inactivacion de los canales descritos causa la inhibicion de los procesos de potenciacion a largo plazo en circuitos importantes para aprendizaje y bloquea la capacidad de formar diversos tipos de memoria. La entrada de Ca por los NMDA-R causa la activacion de cascadas de proteinas intraneuronales con actividad quinasa (1) que fosforilan elementos dentro de las neuronas que pueden dar reforzamientos prolongados aunque transitorios de las conexiones sinapticas.

(Para quienes les interese profundizar en los mecanismos neurobiologicos mas profundos, debo destacar que son muy importantes como sustratos de las proteinas quinasa neuronales descritas, los canales ionicos, las proteinas implicadas en el trafico e insercion de canales o receptores de neurotransmisores, factores de regulacion proteica o de degradacion proteica, etc., asi como las cascadas de fosforilacion de proteinas quinasas A reguladas por los complejos Ca-Calmodulina y la complicada ruta de activacion de la quinasa activada por mitogenos.)

Cuando la activacion de la cascada es muy importante su accion llega al nucleo y ahi se activa la expresion de los genes que culmina con la produccion de proteinas por la neurona, lo que se llama sintesis proteica. Estas proteinas producidas son las encargadas de mediar el cambio de la eficacia de las conexiones sinapticas. Entre ellas aparecen las llamadas neurotrofinas que promueven el crecimiento sinaptico y modulan la cantidad de neurotransmisor liberado por la neurona pre sinaptica, algunas enzimas que producen cambios estructurales, receptores de neurotransmisores y factores de transcripcion que vuelven a generar mas transcripcion proteica por estimulacion de la expresion genica.

Estas moleculas son apenas una muestra de como actua la memoria, de que estan hechos los recuerdos y que vias recorren. Solamente entendiendo estos mecanismos y localizando anatomicamente sus ubicaciones es que podremos solucionar los problemas ocasionados por el mal funcionamiento o deterioro del sistema como en el caso de la enfermedad de Alzheimer o la senilidad.




Abreviaturas usadas en este post:

- NMDA-R Receptor NMDA: Receptores NMDA de Glutamato
- AMPA: Receptores normales de Glutamato
- Mg: Magnesio
- Ca: Calcio

Referencias:

(1) Mis ex alumnos de Biologia Molecular han de relamerse al leer estos datos... espero un recuerdo cariñoso de mis clases de "Segundos Mensajeros"