Fabricando memorias de ratones

A finales de marzo, fueron publicados resultados muy importantes sobre la capacidad de control cerebral sobre ratones. Reactivando ciertas neuronas, investigadores produjeron memorias artificiales en las cabezas de los ratones. Esos resultados, publicados en las dos revistas científicas más famosas del mundo (en línea el 22 de marzo en la revista Nature y un día después en la revista Science), parecen ofrecer una comprensión más profunda de como el cerebro crea y usa memorias. Aunque la mayor parte del conocimiento que tenemos sobre como el cerebro puede recordar venga de estudios que buscan signos de memorias naturales dentro del cerebro, los dos nuevos trabajos reportan fabricación de memorias creadas artificialmente. Efectivamente, ambos crearon una memoria falsa de una situación de miedo en ratones, con efectos sobre el comportamiento de los ratones fácilmente observables.

Identificar donde se almacena la memoria

El primer trabajo relatado en Science, utiliza una molécula que, en contacto con una medicina particular, podría activar neuronas. Los investigadores modificaron los genes de los ratones para que sólo las neuronas activas durante la formación de una memoria particular fabricaran dicha molécula. De esa manera, esta molécula marca todas las células en el cerebro que constituyen una memoria y los científicos pueden entonces identificarlas cuando analizan el comportamiento de los ratones. Por ejemplo, se puede generar un tipo de acontecimiento particular que va a provocar la creación de una memoria en el cerebro de los ratones y luego, el conocimiento del lugar donde se almacenó permite reactivar aquellas células más tarde, dando la impresión de revivir el momento.

Y reactivarla artificialmente

En este caso, para comprobar que funcionaba el principio de identificar el lugar de almacenamiento y reactivar una memoria, los científicos del grupo del Dr. Mayford de la Universidad de California San Diego pusieron los ratones en dos tipos de cuartitos muy diferentes con marcadores bien determinados y trazaban la memoria de cada uno de ellos. El primero era cuadrado con paredes opacas y piso blancos y sin ningún olor particular en el cual jugaban los animales. Luego los metían en un espacio perfumado con las paredes de cuadros blancos y negros y un piso con rejilla en el cual sometían los ratones a choques. Después de un rato, cuando se formaba la memoria, ellos aprendieron a dejar de moverse en respuesta automática al estar en ese cuartito tan desagradable. En sus pruebas, los investigadores lograron reactivar la memoria del primer espacio blanco y más cómodo durante la sesión de choque y cambiar su comportamiento asociado a los choques. A pesar de no saber lo que sintieron los ratones, se pudo crear de alguna manera una forma de combinación de la memoria reactivada y del cuarto desagradable, formando una memoria híbrida, entre las dos experiencias.

El otro estudio, publicado en Nature y conducido por Susumu Tonegawa del Massachussets Institute of Technology, es muy parecido pero utilizó una técnica llamada optogenética, bastante rápida y eficiente para lograr el control de algunas neuronas a partir de cierta fuente de luz. En este caso, se usaron unas moléculas particulares que respondían a un tipo de luz para localizar y luego recrear una memoria de miedo vivido anteriormente en ratones. Un día después de una gran experiencia de miedo, y en un cuarto completamente diferente con otras características, los animales se congelaron cuando fueron expuestos a la luz que excitaba esas células del cerebro en las cuales estaba almacenado el miedo. De alguna manera, volvieron a vida de manera artificial esa memoria con un destello de luz. Minutos después, cuando la luz se apagaba, los ratones volvieron a comportarse normalmente.

Como dijo Tonegawa, esos resultados comprueban que "el comportamiento está en realidad basado en cambios muy específicos en el cerebro"; la estimulación de un pequeño número de neuronas conduce a una respuesta de conducta muy compleja. Pero según Mayford, los investigadores de su grupo se quedaron sorprendidos de que la memoria artificialmente llamada “no hizo un lío del animal, y que el ratón podría usarlo en absoluto" en una forma de conducta híbrida: el ratón no está ni totalmente aquí en el momento presente, ni totalmente perdido en su memoria. Y aunque se pueda aprender mucho de este tipo de investigaciones, la parte ética se tendrá que cuidar mucho a futuro, ya que uno puede imaginarse todas las consecuencias que podría tener. Además, como lo dicen los que condujeron esos estudios, ni se sabe bien lo que está experimentando el ratón cuando se active su memoria de manera artificial.

(Artículo adaptado de Making Mouse Memories de Laura Sanders, Science News)