Un nuevo estudio publicado en la revista Naturaleza muestra cómo otro tipo de célula cerebral, la astrocitosForman redes que regulan los circuitos de la memoria en estrecha colaboración con las neuronas.
El descubrimiento de investigadores del Baylor College of Medicine de Houston (EE.UU.) cambia lo que se sabía hasta ahora sobre la formación de los recuerdos y quizás sobre el abordaje de patologías asociadas a la pérdida de memoria, como la Alzheimero el trastorno de estrés postraumáticoen el que diferentes acontecimientos se evocan repetidamente y son difíciles de suprimir.
Los científicos, liderados por Benjamín Deneendescubrió que los procesos de aprendizaje activan subconjuntos de astrocitos en el hipocampo que regulan la recuperación de recuerdos, lo que indica que estas células cerebrales también participan “en la manifestación física y expresión de los recuerdos”.
Colaboración astrocito-neurona
Gertrudis Pereaquien dirige el Laboratorio de Redes Neurogliales del Instituto Cajal-CSIC, explica a SINC que este estudio muestra por primera vez cómo los astrocitos, en estrecha colaboración con las neuronas, forman las redes que regulan los circuitos de la memoria.
«En concreto, se describe la existencia de grupos de astrocitos que, como estos, se activan durante el proceso de miedo condicionado a un entorno específico, y cómo la activación de estas poblaciones de astrocitos fue capaz de desencadenar la recuperación de recuerdos, incluso en diferentes contextos”, afirma Perea, que ha revisado el artículo publicado en Naturaleza.
Los astrocitos están vinculados a las neuronas y desempeñan funciones esenciales en la regulación de la función de los circuitos neuronales, incluidos los asociados con el aprendizaje y la memoria. Además, exhiben una plasticidad dependiente de la experiencia, en la que sus estados de activación, respuestas transcripcionales y propiedades funcionales están sintonizados con los estímulos ambientales y los estados internos, recuerdan los investigadores.
Esto llevó al grupo de Denee a plantear la hipótesis de que la posibilidad de que participaran activamente en la formación y recuperación de la memoria, en coordinación con conjuntos neuronales, era una hipótesis viable.
Para probarlo, desarrollaron herramientas de laboratorio para identificar la actividad de los astrocitos asociados con los circuitos de la memoria cerebral. Luego condicionaron a los ratones para que sintieran miedo en una situación determinada. Los ratones demuestran su miedo volviéndose rígidos e inmóviles, lo que los investigadores llaman «congelación».
Regulación de los circuitos cerebrales.
Los investigadores demostraron que durante eventos de aprendizaje como el condicionamiento del miedo, un subconjunto de astrocitos en el cerebro de los ratones expresaba un gen llamado c-Fos. Y lo utilizaron para comprobar si estos astrocitos participaban en la memorización de situaciones que provocaban miedo.
Para ello, activaron específicamente el conjunto de astrocitos que portan este gen c-Fos en ratones que habían tenido la experiencia del miedo, en un ambiente neutro. Y los animales se “congelaron” ante la ausencia de un estímulo que les provocara miedo, demostrando que la activación de los astrocitos era la encargada de estimular la memoria del miedo que habían aprendido previamente.
«Estos hallazgos amplían la noción de que los astrocitos exhiben una plasticidad dependiente de la experiencia, en la que su función se ajusta a las experiencias sensoriales o sociales, lo que ilustra nuevas funciones en la consolidación y el recuerdo de la memoria», explican los investigadores.
“Tradicionalmente se pensaba que los procesos de memoria dependían únicamente de las neuronas, específicamente de grupos llamados engramas. Este estudio muestra la existencia de subpoblaciones de astrocitos que participan directamente en su formación y recuperación”, afirma Perea.
El grupo de Deneen señala el gen que codifica factor nuclear IA (NFIA) unión al ADN como clave en la recuperación de la memoria. Esto sugiere que existen grupos de astrocitos vinculados de forma única a recuerdos particulares, al igual que las neuronas, aclara Perea.
Algunas células en aumento
Los astrocitos, con forma de estrella (de donde reciben su nombre), son el tipo de célula más abundante en el cerebro. Están muy cerca de las neuronas y participan en procesos que favorecen la transmisión de información (neurotransmisión) y la plasticidad de los circuitos cerebrales. Sin embargo, durante mucho tiempo fueron consideradas células que brindaban soporte y nutrición a las neuronas.
El investigador español. Alfonso Araqueactualmente en el Universidad de Minnesotapropuso en 1998 durante su estancia postdoctoral en el laboratorio de Philip Haydon, en Estados Unidos, que los astrocitos participaban activamente en la regulación de las sinapsis. Aunque entonces la comunidad científica se mostró bastante escéptica ante la nueva función.
En 2007, la revista Ciencia Recogió la idea de las «sinapsis tripartitas», en las que los astrocitos participaban activamente junto con las neuronas. El artículo recoge los resultados de la tesis doctoral de Gertrudis Perea, dirigida por Araque, que se incorporó al Instituto Cajal-CSIC tras su estancia postdoctoral en Estados Unidos.
Desde entonces los astrocitos han ido «ganando» funciones relevantes. Y la última prueba de ello es este nuevo artículo. “Este estudio resalta el potencial de los astrocitos para controlar los procesos que regulan la formación de recuerdos, influyendo de manera crucial en cómo interactuamos con el mundo que nos rodea, que se basa en un contraste continuo entre la percepción (información externa) y la memoria (información interna)” , concluye Perea.
Referencia:
Michael R. Williamson et al.: ‘Los conjuntos de astrocitos asociados al aprendizaje regulan la recuperación de la memoria’. Naturaleza (2024)
