Una investigación internacional, coliderada por el Centro de Neurociencias Cajal (CNC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha hecho un avance significativo en el entendimiento de la memoria a largo plazo al identificar 16 genes clave involucrados en su formación. Este estudio, publicado el 14 de noviembre de 2023 en la revista Nature Communications, se basa en investigaciones realizadas con la mosca del vinagre, conocida científicamente como Drosophila melanogaster.
El trabajo revela detalles sobre el mecanismo molecular que las neuronas emplean para almacenar recuerdos a largo plazo, un aspecto que no se había comprendido completamente hasta ahora. Hasta este momento, se desconocía qué genes se activaban y en qué momentos precisos para consolidar información o recuerdos en la memoria. La formación de la memoria a largo plazo implica cambios físicos en las neuronas, lo cual se logra a través de la síntesis de nuevas proteínas.
Estos cambios se producen cuando las neuronas activan genes que permiten la copia de información genética del ADN hacia una molécula de ARN mensajero. Este ARN se encarga de trasladar la información fuera del núcleo celular para facilitar la formación de nuevas proteínas. En este contexto, los investigadores diseñaron un análisis temporal de la actividad génica, un proceso crucial durante el aprendizaje de la Drosophila melanogaster.
Descubrimiento de genes esenciales
Utilizando técnicas de secuenciación de ARN, el equipo de investigación pudo identificar aquellos genes cuya actividad se modifica en las neuronas responsables de la memoria. Estas modificaciones en la expresión génica constituyen una huella molecular que distingue a las neuronas que participan de manera efectiva en el almacenamiento de recuerdos. Según el investigador Francisco A. Martín, quien trabajaba en el CNC-CSIC durante la realización del estudio y actualmente se encuentra en el departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), «esta huella transcripcional de la memoria coincide con periodos críticos de consolidación y está enriquecida en funciones clave como la remodelación del citoesqueleto, el metabolismo energético y la señalización sináptica».
Los resultados han confirmado el papel esencial de los 16 genes identificados, todos los cuales son conservados en humanos. Entre ellos, se destacaron dos factores de transcripción, que son proteínas que se unen al ADN y regulan la expresión de los genes: Hr38 y Sr. Estos factores actúan como reguladores neuronales inmediatos, lo que significa que son parte de la respuesta rápida de una neurona ante nuevas experiencias o estímulos.
Implicaciones del estudio
El descubrimiento de Hr38 y Sr, cuya función en la memoria no había sido bien caracterizada hasta ahora, los revela como genes críticos en las neuronas que participan en la consolidación de la memoria. Este hallazgo abre nuevas vías para comprender los mecanismos universales relacionados con el recuerdo y el olvido, según ha señalado Francisco A. Martín.
El investigador ha enfatizado que estos hallazgos son un paso importante hacia la comprensión de la biología de la memoria y de los factores genéticos y moleculares que permiten el mantenimiento de recuerdos a lo largo del tiempo. Además, la presencia de algunos de estos factores en cerebros más complejos sugiere la posibilidad de un mecanismo común que podría estar involucrado en la formación de diferentes memorias, incluso entre especies distintas. «Este avance podría tener implicaciones significativas en el estudio de trastornos de la memoria y en el desarrollo de tratamientos futuros», concluyó Martín.
