Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts han descubierto como dos circuitos del cerebro implicados en la memoria colaboran para unir recuerdos de sucesos que han ocurrido muy próximos en el tiempo. Se trata de una habilidad crítica que ayuda al cerebro a distinguir cuándo tiene que poner en marcha una respuesta de defensa frente a una potencial amenaza, como explica Susumu Tonegawa, que ha dirigido la investigación publicada en la revista Science.

Esos recuerdos forman parte de nuestra memoria episódica y siempre contienen tres elementos: qué, cómo y cuando. Y el encargado de coordinarlos es el hipocampo. Lo logra con la ayuda de otra estructura próxima, denominada corteza entorrinal, que recibe la información sensorial (sonidos, imágenes) de otras áreas del cerebro.

Se conoce bastante bien cómo el cerebro logra establecer una relación entre lugares (dónde) y sucesos (qué). Unas células especializadas del hipocampo, llamadas neuronas de lugar, excitan cuando estamos en el lugar donde nos ocurrió algo. Ese algo puede ser negativo o positivo, porque también podemos asociar lugares a experiencias placenteras y reaccionar en consonancia. Pero se conoce menos sobre el proceso que nos permite unir dos sucesos en el tiempo .Y ahí es donde profundiza el nuevo trabajo de Tonegawa publicado en Science.

En un trabajo previo había identificado en el cerebro de roedores un circuito indispensable para que un sonido pudiera asociarse con una descarga eléctrica que podía ocurrir en un intervalo inferior a 20 segundos. Este circuito conecta una de las tres capas de células de la corteza entorrinal (la tercera) con una región del hipocampo denominada CA1. La corteza entorrinal es la que recibe los estímulos sonoros y visuales. Cuando este circuito falla, no se pueden establecer relaciones temporales entre dos sucesos.

Ahora han descubierto en la capa media de la corteza entorrinal (capa 2) un tipo de células que han denominado “neuronas islas”, porque se agrupan formando círculos. Estas “islas” también están en conexión con la capa CA1 del hipocampo y crean otro circuito diferente que determina esa ventana temporal, de 20 segundos en el caso de los ratones, en los se puede aprender a tener miedo uniendo dos experiencias independientes, pero seguidas en el tiempo.

Por medio de una técnica nueva denominada optogenética, que permite “encender y apagar” a voluntad grupos de neuronas en el cerebro de un roedor vivo, han demostrado que los dos circuitos deben colaborar para dar lugar a una experiencia de miedo condicionado.

Incluso han podido extender o acortar en los ratones la ventana temporal de esos críticos 20 segundos. Y lo han logrado manipulando ambos circuitos. Potenciando el primero o suprimiendo el segundo, la venta temporal se ensancha.

Con estas modificaciones artificiales del circuito de la memoria, los investigadores creen que mientras las células del hipocampo (CA1) están activas, la memoria del sonido que oían los ratones antes de recibir el calambre se mantiene “viva” el tiempo suficiente para que todavía esté presente cuando se efectúa la descarga eléctrica.

Para los animales, y también para los humanos, estas rutas cerebrales que permiten asociar memorias son importantes. Y el equilibrio entre ambas es crucial para encontrar un punto medio entre quedarnos paralizados por el miedo o ir por la vida completamente despreocupados de las situaciones amenazantes.

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