¿Has dicho… memoria?

La identificación de los procesos que nos permiten recordar, ha sido uno de los principales temas de interés de las neurociencias. La memoria y el olvido nos siguen fascinando por su complejidad.

¿Dónde puse las llaves? ¿En qué lugar dejé estacionado el auto?, y en el examen, ¿recordaste cuál era la fórmula de física que nos preguntaron? ¿Cuál es el nombre de ese actor famoso en aquella película… cómo se llama? Estas dudas surgen cuando se tiene esa sensación de tener las cosas “en la punta de la lengua”, pero por más esfuerzos que se hacen, la palabra adecuada no viene a la mente. Y es que el proceso de recordar un rostro, un nombre, un lugar, un evento, una fórmula es un ejercicio de percepción y memoria, en el que el cerebro muestra un rendimiento extraordinario.

Pero ¿dónde y cómo se conservan los recuerdos en el cerebro? Para buscar respuestas a estas cuestiones, El faro conversó con el doctor Federico Bermúdez Rattoni, investigador del Instituto de Fisiología Celular, quien afirma que las respuestas, todavía parciales, a estas preguntas provienen esencialmente tanto de estudios realizados en pacientes que sufren amnesia a consecuencia de lesiones cerebrales, como de experimentos en animales. Estos últimos han permitido el avance en el conocimiento de las estructuras cerebrales implicadas en los procesos de memoria y sus interconexiones.

Al pedirle una definición sobre qué es la memoria, el científico aclara que hay un concepto muy importante íntimamente ligado a éste. Se trata del aprendizaje. Estos dos elementos, aprendizaje y memoria, siempre están juntos; así, de acuerdo con el investigador, “todo proceso cerebral por el cual adquirimos información se llama aprendizaje, y el que nos permite recuperar esa información, se le denomina memoria”.

En otras palabras, la recuperación funcional, el proceso a través del cual podemos rehabilitar la información aprendida y evocarla o sacarla de nuestro sistema nervioso central, es la memoria. Pero ¿cómo hacemos para recuperar lo que ya está almacenado a través de nuestra experiencia? ¿Cómo se transforma en recuerdo una información nueva, una palabra, un rostro o una situación? ¿Se almacenan los recuerdos en lugares precisos del cerebro? Entender qué es la memoria y dónde está localizada, si es que hay un lugar donde ésta se localice, es precisamente el objetivo de la investigación del doctor Bermúdez Rattoni, quien advierte que la búsqueda por conocer dónde se aloja el pensamiento, las emociones y todo lo que antes se creía que estaba en el corazón, empezó a partir del siglo XVIII. En esa época no se sabía qué función cumplía el cerebro, aunque se pensaba que era una estructura que servía para enfriar la sangre.

Fue a partir de que Franz Joseph Gall, un médico fisiólogo alemán, desarrollara una teoría llamada Frenología, que aunque errónea, al menos contribuyó a que por primera vez a las funciones cerebrales se les ubicara en el cerebro y no en el corazón, como se consideraba previamente. Con este avance, lo que seguía era investigar en qué parte del cerebro estarían localizadas esas funciones, y ese es el comienzo de la búsqueda de la ubicación de la memoria. Para hablar de memoria, Bermúdez Rattoni prefiere empezar definiendo lo que es la amnesia, un proceso por el cual se pierde la capacidad de evocar la información. Cuando alguien es amnésico, se le imposibilita recordar las cosas.

Prisionero en la cárcel del presente

Hay un caso que surgió en los cincuenta y que hace un par de años motivó que los estudios de la memoria tomaran un mayor auge, cuando murió el paciente conocido como H.M., quien a la edad de 27 años, se le había extirpado parte del sistema límbico para erradicar las fuertes convulsiones que tenía por la epilepsia. El sistema límbico es una parte del cerebro alojada en el lóbulo temporal, que forman la amígdala, el hipocampo y las cortezas parahipocampales. Efectivamente, se eliminó la epilepsia, pero trajo consigo un problema colateral no previsto, ya que no podía consolidar la información. Desde entonces, padeció una amnesia muy grave, a pesar de que conservó una capacidad intelectual superior a la media y ninguna confusión mental (era consciente de su trastorno). Se acordaba de todo lo sucedido antes de la operación, pero de nada de lo ocurrido en el presente.

“Aquí surge un tema nuevo”, acota el investigador. “Hay memoria de corto y largo plazo. La de corto dura por periodos relativamente breves de tiempo. Esto es diferente dependiendo de los animales. Para una mosca, memoria de corto plazo es de segundos y para un humano es de minutos u horas”.

Si se logra consolidar la información, la memoria de corto plazo pasa a ser de largo plazo; su duración es mucho mayor, puede ser de horas, meses, días, inclusive de toda la vida; la diferencia entre las dos depende de la consolidación de la información.

Cuando la memoria de corto pasa a memoria de largo plazo, hay un proceso de consolidación que requiere de modificaciones estructurales y funcionales en el cerebro para mantenerla por largos periodos de tiempo. Parece ser que eso depende de la síntesis proteica, es decir, de la formación de nuevas proteínas en el cerebro. En el caso de H.M., al extirparle el lóbulo temporal se le eliminó la posibilidad de consolidar la nueva información, la de largo plazo. Cuando se le sometía a pruebas de memoria de corto plazo las hacía perfectamente.

Además, recordaba todo lo ocurrido antes de la operación. Dónde había estudiado, quién era el presidente de aquel tiempo y podía llegar a la casa donde había vivido antes de la cirugía. Sin embargo, no se acordaba de la nueva casa, ni siquiera de lo que había comido. Cuando se le pedía que recordara lo que había sucedido a las 8 de la mañana, siendo en ese momento las 12 del día, no recordaba lo que había desayunado, quién lo había visitado, ni el nombre de las enfermeras que lo habían atendido en la mañana.

Es decir, nunca pudo consolidar la nueva información. Él vivía en una cárcel del presente. Ese es un gran problema porque es lo que se conoce como una amnesia anterógrada. Es decir, la incapacidad de consolidar la información. A partir de entonces, la investigación se abocó a estudiar estas estructuras del sistema nervioso central, pertenecientes al sistema límbico y alojadas en el lóbulo temporal.

Experimentación en el laboratorio

Conocer cuáles son los mecanismos que se realizan en la consolidación de la memoria, en cualquier parte del sistema nervioso, no nada más en el límbico, sino también en la corteza cerebral, es el objetivo de las investigaciones de Bermúdez Rattoni.

El entrevistado asevera que aunque aún no se ha encontrado un sitio donde se almacene específicamente la memoria, se considera que se trata de un proceso multifuncional de varias estructuras que, combinadas, efectúan este proceso, pero evidentemente el lóbulo temporal y el sistema límbico son fundamentales para que tenga lugar.

“Se ha visto que si se lesionan ciertas áreas del hipocampo, a las estructuras relacionadas con la consolidación, los animales son incapaces de consolidar la información”, afirma el investigador. Aunque aclara: “el hecho de que la consolidación se lleve a cabo en esa estructura relacionada con el sistema límbico no significa que la memoria esté ahí. Pero se sabe que el hipocampo, la amígdala y la corteza se conjugan para que ocurra este proceso”.

“La corteza reconoce imágenes, por ejemplo, un rostro o un objeto; el hipocampo da el contexto a esa imagen y la amígdala le confiere una carga emocional a la información y la mantiene en el cerebro por mucho tiempo. El proceso ocurre en el sistema nervioso central, pero en tres estructuras diferentes y comunicadas entre sí por medio de neurotransmisores”, detalló.

Qué tipo de neurotransmisores participan en el reconocimiento de imágenes y cuáles en el contexto y durante la impresión emocional es lo que indaga en animales de laboratorio. Asimismo estudia qué información envía el hipocampo a la corteza para que se conjunten los dos tipos de información.

En cuanto a los cambios funcionales y morfológicos del cerebro cuando se adquiere información nueva, es otro de los objetivos de este equipo de investigación. "Creemos que hay cambios que antes no se consideraban posibles, suficientes para modificar la estructura cerebral a través del aprendizaje de experiencias. Pero ahora hemos visto que cada vez que nos sometemos a un proceso de aprendizaje se modifica estructuralmente el cerebro de forma tal, que inclusive lo podemos visualizar".

Si nosotros aprendemos cosas importantes en nuestra vida, todo lo que vamos adquiriendo modifica el número de contactos entre neurona y neurona. Y esto es un cambio morfológico que el investigador y su equipo han logrado detectar justamente en el hipocampo, en esta estructura que también está muy relacionada con la consolidación de la información.

“Lo que hacemos nosotros ya en el laboratorio de forma más objetiva para tratar de encontrar estos cambios es entrenar animales a una tarea que se sabe produce cambios en el cerebro, de tal manera que memoriza un aprendizaje espacial. El animal (rata de laboratorio) aprende a ubicar una plataforma sumergida en un laberinto de agua. Él no la ve pero tiene que hacer un mapa cognitivo de dónde está ubicado su espacio para encontrar la plataforma y subirse en ella”, detalla el doctor Bermúdez.

Esto se logra a través de varios ensayos. Una vez que se ubica espacialmente, encuentra la plataforma cada vez en menos tiempo. Lo que se hace es medir la latencia y el número de veces que cruza esta plataforma. El día de la prueba, intencionalmente se le hace una trampa al animal. Se le quita la plataforma y anda nadando buscando el lugar donde se ubicaba.

Aquí lo que se mide es cuántas veces cruza por el lugar donde estaba la plataforma. “Con eso tenemos una forma muy adecuada de medir la memoria, pues si el animal se acuerda dónde estaba, medimos cuánto se tarda en llegar a la supuesta plataforma y cuántas veces cruza para llegar ahí”, apunta el investigador.

“Si hacemos manipulaciones cerebrales de algún tipo se puede mejorar o reducir esa memoria, de tal manera que con eso podemos deducir qué tan buena estaba su memoria y qué tan bien se fijó”, acota. Durante muchos años se ha pensado que hay áreas específicas del cerebro que están relacionadas con la memoria y, en efecto, aclara Bermúdez Rattoni, “todo el cerebro está involucrado en estos procesos porque, obviamente, si no tenemos sensibilidad no podemos tener memoria, si no contamos con procesos que nos permitan discriminar elementos olfativos, visuales, auditivos y sensoriales, no tendremos memoria. Es decir, se trata de un conjunto de procesos que finalmente van a producir lo que conocemos como memoria”.

Con con más de 30 años en la investigación sobre el desarrollo de la memoria y en procesos básicos que generan la enfermedad de Alzheimer, Bermúdez Rattoni afirma que entre las aportaciones que él y su equipo han logrado se encuentra la formación de nuevas sinapsis durante la adquisición de aprendizajes. Concluye diciendo que “en la medida que contemos con un área más dedicada en particular, podremos tener un mayor impacto internacional, pero creo que hemos realizado un impacto bastante bueno y aceptable y, obviamente queremos más”