Identifican neuronas que son capaces de guardar recuerdos

Investigadores de la Universidad de Buenos Aires (UBA) estudiaron el comportamiento de los cangrejos. Los científicos sometieron crustáceos a estímulos lumínicos. Otros estudios habían mostrado que estos animales poseen patrones visuales semejantes a los de los vertebrados.

(La Nación. Por Susana Gallardo, integrante del Centro de Divulgación Científica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA) Cómo recordamos lo que recordamos y olvidamos lo que olvidamos, tal vez, por el momento, siga siendo un misterio. Pero un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA ha podido identificar neuronas individuales involucradas en la memorización. Este hallazgo, realizado en cangrejos, puede echar luz sobre los procesos, mucho más complejos, que ocurren en el cerebro humano.

"Identificamos por primera vez, con registros intracelulares en animales vivos e intactos, neuronas individuales que guardan la memoria", señala el doctor Daniel Tomsic, investigador del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria del IFIBYME-Conicet y docente en el Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular de la FCEyN.

"Observamos que los cambios en el comportamiento de los cangrejos mientras éstos aprenden una tarea coinciden con las modificaciones en la respuesta de neuronas cuya persistencia se corresponde con la retención de la memoria", explica el investigador, que publicó sus resultados en The Journal of Neuroscience.

Algunos estudios de comportamiento en insectos y crustáceos -que pertenecen a la familia de los artrópodos- habían mostrado que estos animales poseen ciertos patrones de memoria visual que también se encuentran en los vertebrados, en particular en los mamíferos. "Sin embargo, nunca se habían podido identificar las neuronas responsables de estas capacidades", indica Tomsic.

La mirada del cangrejo

En particular, los cangrejos poseen sistemas sensoriales adaptados a los distintos ambientes en que pueden vivir, como el fondo del mar, las playas, la montaña o lo alto de las palmeras. Y los que residen en la playa, expuestos a las aves predadoras, requieren gran agudeza visual. "En un ambiente plano, los cangrejos suelen tener los ojos más elevados y juntos, lo que les permite ver más lejos", señala Tomsic.

El investigador estudia cómo responde el cangrejo a determinados estímulos visuales y, además, de qué manera aprende y guarda lo aprendido en su memoria. En uno de los experimentos, se pasa por encima de la cabeza del animal una figura en movimiento, ante lo cual intenta huir. La razón es sencilla: su principal predador es la gaviota. Pero si el estímulo es presentado en reiteradas oportunidades, el cangrejo aprende que no es necesario preocuparse, pues no es un predador, y se queda tranquilo en su sitio.

Los investigadores quisieron ver cómo se refleja la respuesta del comportamiento en las neuronas y, para ello, estudian las que se hallan en los pedúnculos oculares, donde se encuentra buena parte del sistema nervioso de estos animales.

"Mediante técnicas de electrofisiología vemos cómo responden las neuronas al estímulo", explica.

Los investigadores colocan un pequeño electrodo en una neurona del pedúnculo ocular y miden su actividad frente a la presentación repetida del mismo estímulo, a intervalos diferentes. Así fue posible comprobar que la neurona involucrada en la detección visual de movimientos es la misma que memoriza la respuesta al estímulo. "Y lo vimos ver en animales vivos", destaca Tomsic.

Se hacen ensayos con estimulación muy rápida (cada dos segundos), y eso genera una rápida caída de respuesta. El animal detecta que no hay peligro, no responde y esto no produce memoria: si se examina al otro día, no se observa recuerdo, y el animal vuelve a reaccionar ante el movimiento de la figura. En cambio, si se le da la misma cantidad de ensayos más separados, el animal aprende y recuerda durante varios días.

Esto indica que diferentes frecuencias de estimulación provocan dos fenómenos de memoria muy distintos: una memoria de corto plazo y otra de largo plazo, asociada al contexto.

Hoy en día, en medicina humana, es posible ofrecer al paciente un estímulo visual, táctil o auditivo, y se observa cómo se iluminan ciertas zonas del cerebro. Sin embargo, en estos estudios se identifican zonas de 2 a 3 milímetros cuadrados, donde hay cientos de miles de neuronas cuyas respuestas pueden medirse tan sólo en el orden de los varios segundos. En cambio, en el experimento con cangrejos es posible identificar una única neurona que actúa en un rango de tiempo de los milisegundos.

"Estamos lejos de poder entender el proceso por el cual es posible reconocer imágenes, o dónde se graba el recuerdo de un rostro", admite Tomsic. Y conjetura: "Tal vez, el sistema nervioso de los vertebrados y los artrópodos evolucionó de manera diferente. En los artrópodos, una sola neurona puede responder a estímulos visuales, táctiles, gustativos. En los vertebrados, en cambio, en los que el número de neuronas es muy superior, la función de cada una de ellas parece ser mucho más específica".