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Octubre 11, 2006
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Procesos moleculares diferentes necesarios para consolidación y reconsolidación de memoria a largo plazo en el hipocampo

Recientemente han sido identificados mecanismos diferentes y que no se sobreponen, en la consolidación y reconsolidación de la memoria asociada a condicionamiento por miedo. Esta puede ser la base de nuevas opciones de tratamiento en síndrome de estrés postraumático, fobias y drogadicción, ya que la memoria puede llegar a ser manipulada sin producir amnesia global.

 

Contexto
La propiedad más llamativa del sistema nervioso central es la capacidad para almacenar información y recuperar gran parte de ella a voluntad, así como la capacidad para olvidar la información almacenada.

La memoria constituye, ante todo, una estrategia del sistema nervioso y de los organismos que lo contienen, para preservar su nicho y su estatus como especies. Ella permite el almacenamiento de relaciones no aparentes entre elementos externos que aumenta las posibilidades de predicción del organismo. El condicionamiento clásico es un ejemplo tangible de la anterior información. Dos estímulos diferentes presentados de manera simultánea se asocian, refuerzan o extinguen según las condiciones de la estimulación.

Cada vez que un concepto o evento es registrado en el cerebro, se forman vínculos sinápticos entre las diferentes áreas de asociación cortical y el hipocampo (Figura 1), de tal forma que en etapas posteriores es posible reconstruir el recuerdo a partir de tales conexiones.

 

Figura 1. Vínculos sinápticos entre las diferentes
áreas de asociación cortical y el hipocampo

La intervención del hipocampo es fundamental en razón de la enorme plasticidad que poseen sus circuitos internos. Gracias a ello, puede modificar continuamente sus propias sinapsis y establecer los nexos necesarios para integrar recuerdos dispersos a lo largo y ancho de la corteza cerebral.
Cuando una experiencia es evocada en forma repetitiva, estimula las sinapsis entre el hipocampo y la corteza, generando una serie de señales entre las neuronas que promueven el fortalecimiento de tales uniones. En el individuo, dicho fenómeno se manifiesta como memorias más sólidas, que no se olvidan fácilmente. En caso contrario, cuando no es llevado a cabo el proceso de evocación, algunas de las sinapsis formadas en el momento inicial sufren procesos de debilitamiento, que conducen a la
pérdida de la información almacenada.

Las nuevas memorias requieren un proceso de consolidación para asegurar su permanencia. Sin embargo, algunas son muy lábiles y se hace necesaria la reconsolidación para asegurar su permanencia.

Se ha propuesto que la consolidación, hace que memorias frágiles, y dinámicas se conviertan en
memorias estables a largo plazo, a través del tiempo. Por lo tanto, la representación interna del mundo exterior debe ser codificada y almacenada, por medio de modificaciones moleculares y
estructurales.

La reconsolidación debe involucrar mecanismos similares al proceso de consolidación, para que sea posible recuperar la información, o incorporar nuevos datos a una memoria antigua.

Tanto la consolidación como la reconsolidación pueden ser bloqueados por anisomicina, un inhibidor de síntesis de proteínas, y requieren la activación de factores de transcripción: CREB y Zif268.

La expresión del factor neurotrópico derivado del cerebro en el hipocampo se correlaciona con el condicionamiento por miedo, mientras que los niveles de Zif268 en el hipocampo aumentan después de la recuperación de este tipo de memoria. El factor neurotrópico derivado del cerebro es importante en la última fase de la memoria a largo plazo, a nivel del hipocampo, y en los procesos mnémicos.

Algunos de los mecanismos que explican la pérdida de memoria incluyen:
– Mecanismos de extinción, descritos por Pavlov: involucran la activación de vías enzimáticas, expresión de genes y síntesis de proteínas a nivel del hipocampo y la amígdala

– Mecanismos de represión: inhibición de la actividad del hipocampo, por medio de la influencia de neuronas del lóbulo prefrontal durante la recuperación de la memoria.

– Amnesia: pérdida de neuronas o de sinapsis, morfológicas o funcionales.

Estudio de la Universidad de Cambridge
En un estudio realizado por los doctores Jonathan Lee, Barry Everitt y Kerrie Thomas, del Departamento de Psicología Experimental de la Universidad de Cambridge, publicado en la revista Science de mayo 7 de 2004, se utilizaron oligodeoxinucleótidos para inhibir localmente la expresión de proteínas en la región dorsal del hipocampo, demostrando que el factor neurotrópico derivado del cerebro es necesario para la consolidación, pero no para la reconsolidación de la memoria, mientras que la expresión del gen Zif268 es necesario para la reconsolidación, especialmente en la región CA1 del hipocampo, y no para la consolidación de estas (Figura 2).

 

Figura 2. El factor neurotrópico derivado del cerebro es
necesario para la consolidación, mientras que la expresión
del gen Zif268 es necesaria para la reconsolidación.

Se observó alteración en la consolidación de la memoria cuando la infusión de oligodeoxinucleótido contra el factor neurotrópico derivado del cerebro se inició 90 minutos antes del condicionamiento, y no cuando fue administrado después del entrenamiento.

Para poner a prueba la hipótesis que sugiere que la reconsolidación, al igual que la consolidación, requiere síntesis de ARN mensajero, los investigadores inyectaron en ratas el inhibidor de transcripción, actinomicina D, en la región dorsal del hipocampo, 24 horas después del condicionamiento. Esto lleva a amnesia en el contexto del condicionamiento por miedo.

Al inyectar oligodeoxidonucleótido contra Zif268 90 minutos después de la reactivación de una memoria inducida por miedo, se produce amnesia en el contexto de esta información aprendida por condicionamiento.

Esta disociación da claridad acerca del requerimiento de estas proteínas en las distintas fases de almacenamiento de la memoria en el hipocampo, y demuestra que consolidación y reconsolidación son procesos diferentes e independientes.

El proceso de reconsolidación toma menos tiempo que el de consolidación, es más sensible a los agentes que producen amnesia y requiere de algunos, pero no todos los procesos celulares de la consolidación. Pero además, requiere la transcripción de novo de genes.

La inhibición de la expresión del gen Zif268 lleva a una amnesia estable, y sus requerimientos en las neuronas del área CA1 del hipocampo, reflejan el papel que cumple, en la consolidación inicial de la memoria, la plasticidad sináptica en esta subregión.

La identificación de mecanismos diferentes y que no se sobreponen en la consolidación y reconsolidación de la memoria asociada a condicionamiento por miedo, puede ser la base de nuevas opciones de tratamiento en síndrome de estrés postraumático, fobias y drogadicción, ya que la memoria puede llegar a ser manipulada sin producir amnesia global.

 

REFERENCIAS

Science
304:
829-830; 839-843 (Mayo 7), 2004

@EMSA. ILADIBA ABRIL  2004


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