Al igual que innumerables neurocientíficos de todo el mundo, el Profesor Nelson Spruston de la Universidad de Northwestern conocía bien a H. M., su historia personal y el sonido de su voz. Pero no ha sido hasta que H. M. murió el mes pasado cuando Spruston supo su nombre completo: Henry Gustav Molaison.
En 1953, con 27 años de edad, Molaison se sometió a una intervención quirúrgica cerebral para controlar su grave epilepsia. Se le extirparon los dos lóbulos temporales medios, siendo ésta la primera y única intervención de este tipo jamás realizada. Sus convulsiones mejoraron. Sin embargo, se quedó detenido en el tiempo. Era incapaz de crear recuerdos nuevos y duraderos. Cuando Molaison murió, su cuerpo tenía 82 años, pero su mente y personalidad todavía seguían siendo en muchos aspectos las de un hombre de 27 años.
La experiencia de Molaison ha señalado el camino a Spruston y otros científicos interesados en comprender cómo el aprendizaje y la memoria funcionan en el lóbulo temporal, especialmente, en el hipocampo. En un nuevo estudio que se publicará en el próximo número de la revista Neuron, Spruston y su equipo de investigadores describen un nuevo mecanismo celular que podría ser crucial para la formación de los recuerdos en el hipocampo.
Algo en el cerebro tiene que cambiar en respuesta a la experiencia, con el fin de que los individuos aprendan. Spruston y sus colaboradores estudiaron el potencial eléctrico de las neuronas y descubrieron dos tipos diferentes de receptores metabotrópicos. En conjunto, éstos producían cambios bioquímicos que alteraban la forma en la que una neurona se estimula, aumentando el potencial eléctrico de la neurona y aumentando las señales que envía a otras regiones del cerebro, entre ellas las que participan en la recompensa y toma de decisiones.
Dos cosas resultaron especialmente sorprendentes para los investigadores. En primer lugar, el cambio, o plasticidad requiere que ambos receptores se estimulen bioquímicamente, no sólo uno o el otro. En segundo lugar, el cambio en el potencial se produce independientemente de cualquier estimulación eléctrica o cambio sináptico.
“Hemos identificado una diana molecular importante dentro del hipocampo, los receptores metabotrópicos, que nos ayudarán a comprender mejor el aprendizaje y la memoria”, señaló Spruston -profesor de Neurobiología y Fisiología en el Weinberg College of Arts and Sciences de la universidad y director del equipo de investigación.
Los dos tipos de receptores metabotrópicos parecen formar un sistema de “detección de la coincidencia”, detectando dos cosas simultáneas y formando asociaciones entre acontecimientos neuronales independientes. La detección de la coincidencia es importante cuando una persona asocia un olor a un recuerdo específico o asigna importancia a un acontecimiento.
“Como hemos sabido de Molaison, la maquinaria biológica responsable del aprendizaje y de los recuerdos está localizada en el cerebro. Los cambios en el hipocampo son esenciales para desarrollar nuestra propia personalidad, quiénes somos y el lugar que ocupamos en el mundo. Espero que nuestro estudio atraiga la atención sobre el papel que juegan los receptores metabotrópicos en los cambios neuronales que producen los recuerdos”, señaló Spruston.
El equipo del científico estudió el subículum, un área importante del hipocampo que muestra deterioro en la enfermedad de Alzheimer y que es también una vía de salida hacia otras regiones cerebrales relacionadas con la esquizofrenia y la adicción.
La plasticidad sináptica, en la cual la conexión, o sinapsis, aumenta entre dos neuronas como consecuencia del aprendizaje, ha sido el principal centro de atención y estudio. Spruston se concentró en un proceso menos estudiado que es el de la plasticidad no sináptica. La actividad de salida del hipocampo (desde el subículum) tampoco ha sido un aspecto muy estudiado en años precedentes.
“Creo que Nelson (Spruston) está sobre la pista de algo fundamental que ha permanecido básicamente inalterado en el cerebro de los mamíferos”, señaló el galardonado con el Premio Nobel Eric R. Kandel, Doctor, Catedrático y Profesor de Ciencia del cerebro de la Universidad de Columbia. Kandel comenzó a estudiar ya por los años 50 el hipocampo, incluidos los receptores metabotrópicos y su papel en la memoria.
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Referencia bibliográfica:
Spruston, N. Moore, S. J. (Northwestern University), Cooper, Donald C. (University of Texas Southwestern Medical Center). "Plasticity of Burst Firing Induced by Synergistic Activation of Metabotropic Glutamate and Acetylcholine Receptors", Neuron enero 2009.
Un estudio del CNIC ha identificado un mecanismo responsable de cómo la viscoelasticidad contrarresta la respuesta a la rigidez de una manera inesperada. Los hallazgos dan nuevas pistas sobre como mejorar el tratamiento de ciertos cánceres y otras enfermedades.
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