No era fácil predecir que un modesto molusco, llamado Aplysia, una especie de babosa de mar, contuviera la clave para conocer mejor los mecanismos celulares y moleculares de la memoria humana.

Sin embargo, el estudio del primitivo sistema nervioso de este animalito ha permitido, no solo otorgar un Premio Nobel de Medicina al profesor Eric Kandel sino identificar procesos neuronales que se dan en el paso de la memoria de corto plazo a la de largo plazo.

Así es para el investigador colombiano Francisco Monje, actualmente dedicado a su trabajo posdoctoral en el Centro de Neurobiología y Comportamiento, de la Universidad de Columbia, en Nueva York (EEUU), justamente en compañía del Nobel Kandel.

Para Monje, gracias al trabajo con la Aplysia, se han podido determinar similitudes entre la memoria de corto plazo y la de largo aliento, teniendo en cuenta que las dos trabajan con base en la repetición, clave para el aprendizaje, y diferencias importantes, como que “la memoria a corto plazo no requiere síntesis de nuevas proteínas, por ser más funcional, en cambio, hemos identificado una rara proteína, que parece ser un nuevo receptor tirosina-kinasa, involucrada en los procesos sinápticos de la memoria a largo plazo”. señaló el investigador.

Es de notar que este tipo de estudios a nivel molecular y celular han posibilitado identificar procesos neuronales que se producen en pacientes con enfermedades como el síndrome de Parkinson. Cabe agregar, con el profesor Kandel, que “en contraste con la memoria de corto plazo, la memoria a largo plazo requiere que se formen nuevas proteínas. Si se previene la síntesis de nuevas proteínas, la memoria a largo plazo será bloqueada pero no la de corto plazo”.

Y es que dado el trabajo de Kandel con pacientes que vieron afectada su capacidad de recordar eventos lejanos, pero que mantenían su capacidad de aprender cosas nuevas y recordarlas en minutos, u horas, a corto plazo, se comprendió que las dos memorias diferían, la cuestión ahora era saber cómo, en términos neuronales y moleculares.

Pues bien, es entonces cuando hace su aparición Aplisya, y dadas las características de su sistema nervioso, con apenas 20 mil neuronas y células muy grandes en comparación con las humanas, se facilita la observación e identificación de los procesos de conexión neuronal y sináptica que tienen lugar cuando el animal es obligado a “recordar” y aprender una nueva sensación.

Así, se pudo constatar que la primera vez que el animal fue estimulado eléctricamente en la cola, se produjo una reacción refleja de retracción de su branquia, (memoria a corto plazo y funcional). Sin embargo, si el animal es estimulado regularmente con mayor potencia su reacción se amplifica, y termina aprendiendo y reforzando la respuesta por semanas, lo que supone memoria a largo plazo, provocada por una amplificación de la sinapsis que conecta la neurona sensorial con las neuronas que activan a los grupos musculares que dan lugar al reflejo protector.

Neuronas in Vitro Al tanto de estos hallazgos, Monje preparó su propio circuito neuronal simple, in vitro, con células sensoriales y motoras, estimuladas artificialmente con pulsos eléctricos para generar la comunicación entre ellas; la sinapsis, y tras variada experimentación, que incluyó la aplicación de sustancias como la serotonina, un neurotransmisor cerebral, se pudieron identificar cambios estructurales (más ramificaciones de los axones de las neuronas) y funcionales (alteraciones en el registro eléctrico) en el circuito.

Entre otros de los cambios, el investigador colombiano señaló que tras la aplicación de serotonina varias veces, se presentaron más ramificaciones de axones de la neurona sensorial, se liberaron más sustancias neurotransmisoras y la respuesta de la célula motora fue mayor, aunque, al aplicar serotonina varias veces por 1 ó 2 horas la respuesta se mantiene.

De igual forma, fue posible constatar que con más de cinco pulsos eléctricos aplicados al circuito in vitro se potencia la maquinaria de transcipción genética, es decir, se activa el núcleo de la célula, lo que supone la orden de la célula para sintetizar nuevas proteínas.

“Estos complejos procesos nos permitirán estudiar la forma como los genes, proteínas y demás elementos moleculares que actúan en la sinapsis se activan. Ya sabemos más o menos donde se da el proceso de la memoria, falta comprender el como”, explicó Monje.

Sin embargo, la identificación de la nueva y rara proteína, una variante aun en estudio de la tirosina-kinasa, involucrada en el proceso sináptico supone un gran paso para completar el rompecabezas de la comunicación neuronal y por ende de la memoria a largo plazo que requiere de la síntesis proteica.