Los recuerdos no están almacenados sólo en el cerebro

Un estudio reveló que las células del tejido nervioso y renal aprenden y crean recuerdos de forma similar a las neuronas.

Sabemos que nuestro cerebro (y, específicamente, nuestras células cerebrales) almacenan recuerdos. Pero un equipo de científicos ha descubierto que las células de otras partes del cuerpo también desempeñan una función vinculada a la memoria, abriendo nuevas vías para comprender cómo funciona la memoria y creando el potencial para mejorar el aprendizaje y tratar las afecciones relacionadas con la memoria.

“El aprendizaje y la memoria generalmente están asociados con el cerebro y las células cerebrales únicamente, pero nuestro estudio muestra que otras células del cuerpo también pueden aprender y formar recuerdos”, explicó Nikolay V. Kukushkin, de la Universidad de Nueva York, autor principal del estudio, que se publicó en la revista Nature Communications.

La investigación buscó comprender mejor si las células no cerebrales ayudan con la memoria tomando prestada una propiedad neurológica establecida desde hace mucho tiempo, el efecto de espacio masivo¹, que muestra que tendemos a retener mejor la información cuando se estudia en intervalos espaciados en lugar de en una sola sesión intensiva, mejor conocida como estudiar para un examen.

El resumen del paper de Kukushkin et al. en Nature Communications señala: **“El efecto de masa-espacio es una característica distintiva de la formación de la memoria. Ahora demostramos este efecto en dos líneas celulares inmortalizadas no neuronales separadas que expresan de manera estable un reportero de luciferasa de vida corta controlado por un promotor dependiente de CREB. Emulamos el entrenamiento utilizando pulsos repetidos de forskolina y/o éster de forbol y, como un indicador de memoria, medimos la expresión de luciferasa² en varios puntos después del entrenamiento. Cuatro pulsos espaciados de cualquiera de los agonistas provocan una expresión de luciferasa más fuerte y sostenida que un solo pulso “masivo”. Los pulsos espaciados también dan como resultado una activación más fuerte y sostenida de factores moleculares críticos para la formación de la memoria, ERK y CREB, y la inhibición de ERK o CREB bloquea el efecto de masa-espacio. Nuestros hallazgos muestran que las características canónicas de la memoria no dependen necesariamente de los circuitos neuronales, sino que pueden estar integradas en la dinámica de las cascadas de señalización conservadas en diferentes tipos de células.

Po favor, acceda a más información del trabajo en Nature Communications

En la investigación de Nature Communications, los científicos replicaron el aprendizaje a lo largo del tiempo estudiando dos tipos de células humanas no cerebrales en un laboratorio (una del tejido nervioso y otra del tejido renal) y exponiéndolas a diferentes patrones de señales químicas, al igual que las células cerebrales. Estamos expuestos a patrones de neurotransmisores cuando aprendemos nueva información. En respuesta, las células no cerebrales activaron un ‘gen de la memoria’, el mismo gen que activan las células cerebrales cuando detectan un patrón en la información y reestructuran sus conexiones para generar recuerdos.

Para monitorear la memoria y el proceso de aprendizaje, los científicos diseñaron las células no cerebrales para producir una proteína brillante, que indicaba cuándo el gen de la memoria estaba activado y cuándo no.

Los resultados mostraron que estas células podían determinar cuándo los pulsos químicos, que imitaban ráfagas de neurotransmisores en el cerebro, se repetían en lugar de simplemente prolongarse, del mismo modo que las neuronas de nuestro cerebro pueden registrar cuando aprendemos con pausas en lugar de amontonar todo el material en una sola sesión. Específicamente, cuando los pulsos se administraron en intervalos espaciados, activaron el ‘gen de la memoria’ con más fuerza y por más tiempo que cuando se administró el mismo tratamiento todos a la vez.

“Esto refleja el efecto de espacio masivo en acción”, dijo Kukushkin, profesor clínico asociado de Ciencias Biológicas en Estudios Liberales de la Universidad de Nueva York e investigador en el Centro de Ciencias Neurales de la Universidad de Nueva York. “Esto demuestra que la capacidad de aprender a partir de repeticiones espaciadas no es exclusiva de las células cerebrales, sino que, de hecho, podría ser una propiedad fundamental de todas las células”. Los investigadores añadieron que los hallazgos no sólo ofrecen nuevas formas de estudiar la memoria, sino que también apuntan a posibles beneficios relacionados con la salud.

“Este descubrimiento abre nuevas puertas para comprender cómo funciona la memoria y podría conducir a mejores formas de mejorar el aprendizaje y tratar los problemas de memoria”, observó Kukushkin. “Al mismo tiempo, sugiere que en el futuro necesitaremos más tratar nuestro cuerpo como al cerebro; por ejemplo, considerar lo que nuestro páncreas recuerda sobre el patrón de nuestras comidas anteriores para mantener niveles saludables de glucosa en sangre o considerar que una célula cancerosa recuerda el patrón de la quimioterapia”.

El trabajo fue supervisado conjuntamente por Kukushkin y Thomas Carew, profesor del Centro de Ciencias Neurales de la Universidad de Nueva York. Los autores del estudio también comprenden a Tasnim Tabassum, investigador de la Universidad de Nueva York, y Robert Carney, investigador de la Universidad de Nueva York en el momento del estudio.

• Esta investigación fue financiada por una subvención de los Institutos Nacionales de Salud (National Institutes of Health de Estados Unidos) (R01-MH120300-01A1). En los agradecimientos, los autores señalaron: Nos gustaría agradecer a Anastasiya Susha por la asistencia técnica, al laboratorio del Dr. Stanislav Shvartsman (Universidad de Princeton) por las útiles discusiones sobre la versión anterior de este manuscrito.

• El paper Humans, sea slugs, kidney cells: we all learn the same way, fue publicado en Nature Communications

• El artículo Memories Are Not Only in the Brain, con la firma de James Devitt, fue publicado en el sitio de la Universidad de Nueva York

• Many thanks to Kukushkin et al., and to any single person involved in this investigation!!!