Como forma o noso cerebro os recordos duradeiros?

Montar en bicicleta por primeira vez... o primeiro bico... Como conservamos recordos vívidos de acontecementos de hai moito tempo? Investigadores da Facultade de Medicina Albert Einstein (EUA) encontraron a explicación.

"A capacidade de aprender nova información e almacenala durante longos períodos é unha das características máis notábeis do cerebro. Fixemos un descubrimento asombroso en ratos sobre a base molecular da creación deses recordos a longo prazo", explicou o doutor Robert H. Singer, coautor da investigación, que se publicou na revista científica Neuron.

Xa se coñecían algúns aspectos das bases celulares da memoria. Son fabricadas por neuronas (células nerviosas) e almacenadas nunha rexión do cerebro chamada hipocampo. Fórmanse cando a estimulación neuronal repetida reforza as sinapse, é dicir, as conexións entre as células nerviosas.

Necesítanse proteínas para estabilizar as conexións sinápticas de longa duración necesarias para os recordos a longo prazo. Os planos desas proteínas son moléculas de ARN mensaxeiro (ARNm) que, á súa vez, transcríbense (copian) a partir de xenes asociados á memoria.

"Como é posíbel?"

"O paradoxal é que se tarda moito tempo -varias horas- en formar unha memoria duradeira e, con todo, os ARNm e as proteínas asociadas á fabricación de proteínas desaparecen en menos dunha hora. Como é posíbel?", explicou Sulagna Das, doutora, primeira autora e coautora do artigo.

Para responder a esa pregunta, o equipo de investigación desenvolveu un modelo de rato no que marcaron con fluorescencia todas as moléculas de ARNm que flúen desde Arc, un xene de importancia crítica para converter as nosas actividades e outras experiencias en recordos a longo prazo.

Os investigadores estimularon sinapse en neuronas do hipocampo do rato e despois -utilizando técnicas de imaxe de alta resolución desenvolvidas por eles- observaron os resultados en células nerviosas individuais en tempo real.

Para o seu asombro, observaron que un único estímulo na neurona desencadeaba numerosos ciclos nos que o xene Arc, que codifica a memoria, producía moléculas de ARNm que logo se traducían en proteínas Arc que reforzaban as sinapses.

"Vimos que algunhas das moléculas de proteína producidas por ese estímulo sináptico inicial volvían a Arc e reactivábano, iniciando outro ciclo de formación de ARNm e produción de proteínas, seguido de varios máis", detallou Singer.

"Con cada ciclo, viamos que se acumulaba máis e máis proteína para formar 'puntos quentes' na sinapse, que é onde se cementan os recordos. Descubriramos un bucle de retroalimentación descoñecido até entón que explicaba como os ARNm e as proteínas de vida curta poden crear recordos de vida longa", engadiu Das.

Pensemos no que supón memorizar un poema, suxire Singer: "Para crear unha memoria duradeira é necesario ler o poema repetidamente e cada lectura pode considerarse como un estímulo intermitente que engade proteínas creadoras de memoria á sinapse".

Das sinala que a expresión defectuosa do xene Arc estivo implicada en dificultades de memoria en humanos e está vinculada a trastornos neurolóxicos como o trastorno do espectro autista e a enfermidade de Alzheimer. "O que aprendamos sobre a resposta de Arc á estimulación das células nerviosas pode axudarnos a comprender mellor as causas destes problemas de saúde", apuntou.