Investigadores del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) identificaron un circuito neuronal específico que permite al cerebro alternar entre recuerdos antiguos y memorias actualizadas, según un estudio publicado recientemente en la revista científica Nature Neuroscience.
El equipo de investigación, liderado por la profesora Jin-Hee Han, logró determinar que el proceso de recordar no es una reactivación pasiva de datos almacenados, sino una selección activa y precisa entre múltiples huellas de memoria disponibles en el sistema nervioso. Mediante experimentos con ratones adultos, los científicos observaron que la comunicación entre la septum medial (MS) y la corteza entorrinal medial (MEC) funciona como un interruptor biológico. Este mecanismo permite que el individuo decida, de manera inconsciente pero eficiente, si debe actuar basándose en una información previa o en una versión corregida y más reciente de ese mismo conocimiento. Los datos recolectados indican que, al manipular estas vías gabaérgicas —canales que utilizan señales inhibitorias para modular la actividad neuronal—, es posible revertir el comportamiento de un sujeto hacia patrones de conducta que se creían superados por el aprendizaje.
Durante las pruebas de laboratorio, los especialistas entrenaron a los ejemplares para asociar estímulos específicos con recompensas determinadas, para luego introducir nuevas experiencias que obligaban a los animales a modificar esas asociaciones iniciales. Para monitorear este proceso, se utilizó la expresión de la proteína c-Fos, un marcador indirecto que permite visualizar la activación neuronal rápida apenas minutos después de que una célula cerebral se dispara. Según indicaron desde el KAIST, el mapeo cerebral completo reveló que un subconjunto de neuronas gabaérgicas en la MS, que proyectan directamente hacia la MEC, se activaba exclusivamente cuando los animales recuperaban memorias actualizadas. Este hallazgo permitió a los investigadores aislar el componente exacto que gestiona la flexibilidad cognitiva y la capacidad de adaptación ante entornos cambiantes.
La investigación empleó técnicas de vanguardia como la optogenética, un método que utiliza pulsos de luz para silenciar o activar neuronas específicas con una precisión de milisegundos. Al interrumpir la conexión entre la septum medial y la corteza entorrinal medial, los científicos notaron un fenómeno sorprendente: los ratones no solo fallaban en aplicar lo aprendido recientemente, sino que su actividad cerebral en la región CA1 del hipocampo —el área central del procesamiento de la memoria— regresaba físicamente a los patrones de disparo asociados a la memoria antigua. Este desplazamiento electrofisiológico demuestra que el interruptor neural tiene el poder de reconfigurar la arquitectura funcional del cerebro en tiempo real, validando la hipótesis de que el olvido de información vieja no siempre es una pérdida de datos, sino una inhibición activa para dar paso a información más relevante.
Contexto
El estudio del funcionamiento de la memoria ha sido históricamente uno de los mayores desafíos de la neurociencia moderna. Hasta hace pocos años, se creía que los recuerdos se almacenaban de forma estática y que la actualización de la información implicaba simplemente el reemplazo de una huella por otra. Sin embargo, investigaciones previas ya sugerían que el cerebro mantiene múltiples versiones de una misma experiencia, lo que plantea la duda de cómo el organismo evita la confusión entre datos contradictorios. El trabajo del KAIST se apoya en décadas de estudios sobre el hipocampo y la corteza entorrinal, regiones que forman el núcleo del sistema de navegación y memoria en los mamíferos. La identificación de la vía gabaérgica MS-MEC aporta la pieza faltante en el rompecabezas de la plasticidad sináptica, explicando por qué en situaciones de estrés o enfermedad, los sujetos suelen recurrir a hábitos antiguos a pesar de haber aprendido estrategias nuevas.
Este descubrimiento se produce en un momento donde la neurotecnología permite observar el cerebro en niveles de detalle sin precedentes. La utilización de la proteína c-Fos como marcador y la manipulación optogenética son herramientas que han evolucionado en la última década, permitiendo pasar de la observación macroscópica a la intervención celular dirigida. De acuerdo con analistas del sector científico, la capacidad de identificar circuitos inhibitorios específicos como los de la septum medial abre una nueva era en la comprensión de los engramas, que son las huellas físicas y químicas que deja un recuerdo en el tejido cerebral. El antecedente directo de esta investigación se encuentra en los estudios sobre la flexibilidad conductual, que es la habilidad de cambiar una respuesta aprendida cuando las reglas del entorno se modifican, una función que se ve severamente afectada en diversos trastornos neuropsiquiátricos.
Impacto
La relevancia de este hallazgo trasciende el ámbito de la investigación básica y se posiciona como una hoja de ruta para el desarrollo de nuevos tratamientos médicos. La dificultad para actualizar recuerdos o para suprimir memorias intrusivas es un síntoma central en patologías de alto impacto social. En el caso de la enfermedad de Alzheimer, los pacientes suelen perder la capacidad de fijar información nueva mientras mantienen vívidos los recuerdos del pasado remoto; el mal funcionamiento de este “interruptor” gabaérgico podría explicar por qué el cerebro queda anclado en estadios anteriores. Del mismo modo, en la esquizofrenia y en ciertos trastornos del espectro autista, la rigidez cognitiva y la imposibilidad de alternar entre diferentes flujos de información son barreras críticas para la autonomía de los pacientes. Según fuentes institucionales del ámbito de la salud mental, comprender la base molecular de esta alternancia permitiría diseñar fármacos que actúen específicamente sobre los receptores gabaérgicos de la vía MS-MEC.
Además, el impacto se extiende al campo de la psiquiatría en el tratamiento del trastorno de estrés postraumático (TEP). En estos casos, el cerebro falla al intentar actualizar un recuerdo traumático con información presente de seguridad, manteniendo al individuo en un estado de alerta constante basado en una memoria antigua. La posibilidad de intervenir en el circuito que selecciona qué recuerdo activar podría facilitar terapias de exposición más efectivas, ayudando al sistema nervioso a “elegir” la memoria de seguridad por sobre la del trauma. Operadores del sector biotecnológico señalan que este descubrimiento podría derivar en terapias de estimulación cerebral profunda o tratamientos no invasivos que apunten a restaurar el equilibrio inhibitorio en pacientes con déficits de memoria, mejorando significativamente su calidad de vida y desempeño en tareas cotidianas.
El equipo liderado por la profesora Han ya planifica las siguientes fases de la investigación, las cuales se centrarán en analizar la arquitectura detallada de las células engrama y cómo se modifican bajo condiciones patológicas. El próximo paso fundamental será verificar si este mecanismo regulador identificado en ratones se encuentra conservado de manera idéntica en el cerebro humano, lo que validaría el uso de estos circuitos como blancos terapéuticos. Se espera que en los próximos meses se inicien estudios comparativos en modelos animales de Alzheimer y esquizofrenia para observar si la estimulación artificial de la vía MS-MEC puede revertir los síntomas de desorientación y pérdida de memoria reciente, estableciendo una nueva frontera en la medicina neurológica contemporánea.
