
Cómo la unión de dos moléculas en el cerebro forma recuerdos duraderos
Una interacción entre dos proteínas sugiere una base molecular para la memoria. Sin embargo, ¿cómo es posible que los recuerdos perduren si las moléculas que los constituyen se reemplazan en cuestión de días, semanas o meses?
Todd Sacktor vivió una experiencia devastadora a la edad de casi tres años cuando su hermana mayor falleció de leucemia. Recuerda cómo su hogar conservaba la huella de su ausencia, con una habitación vacía y un columpio que ahora solo tenía un asiento. A pesar de su corta edad, Sacktor guarda un recuerdo de ese tiempo: una vez le pidió a su hermana que le leyera un libro, pero ella le respondió que fuera a consultar con su madre. Este momento efímero se convirtió en un hito en su memoria, lo que destaca la complejidad del fenómeno de recordar.
Más de seis décadas después, Sacktor es un neurocientífico y persigue respuestas sobre cómo se almacenan y recuperan las memorias. Trabaja en la Universidad Estatal de Nueva York en Downstate, donde estudia los componentes moleculares que sostienen las conexiones neuronales responsables de la memoria. Desde 1984, ha estado intrigado por la pregunta planteada por el famoso biólogo Francis Crick: ¿Cómo es posible que las memorias perduren durante años, incluso décadas, cuando las moléculas del cuerpo se degradan y reemplazan en cuestión de días o semanas?
En 2024, Sacktor, junto a su colaborador André Fenton de la Universidad de Nueva York, presentó una posible respuesta en un artículo publicado en Science Advances. Descubrieron que existe un vínculo persistente entre dos proteínas que está relacionado con el fortalecimiento de sinapsis, esenciales para la formación de recuerdos. Aunque estas proteínas se desgastan, nuevas moléculas entran en juego, manteniendo la integridad del vínculo y, por ende, de la memoria.
Sacktor, que tuvo su primer gran hallazgo en la búsqueda de una molécula que explicara la persistencia de las memorias, se centró en las sinapsis. Su investigación se inspiró en la teoría de Donald Hebb, que sostiene que la repetida activación de neuronas solidifica sus conexiones. En la década de 1990, al estimular el hipocampo de ratas, notó un incremento en una proteína específica llamada PKMζ, que parecía jugar un papel crucial en la memoria. A lo largo de los años, Sacktor logró demostrar que esta proteína es necesaria para mantener recuerdos a largo plazo.
Sin embargo, en 2013, investigaciones posteriores desafiaron la relevancia de PKMζ al evidenciar que ratones sin esta proteína aún podían formar nuevos recuerdos. A pesar de esta decepción, Sacktor y Fenton persistieron en su investigación y encontraron que, en ausencia de PKMζ, las ratas activaron un mecanismo de compensación mediante otra molécula, lo que generó nuevas interrogantes sobre el funcionamiento de la memoria.
El descubrimiento clave del equipo fue la interacción entre PKMζ y otra proteína llamada KIBRA, fundamental para preservar los recuerdos a lo largo del tiempo. Experimentos revelaron que esta asociación era esencial no solo para la formación de recuerdos, sino también para su mantenimiento. Se encontró que, al bloquear la interacción entre estas proteínas, se eliminaban los recuerdos.
El vínculo entre KIBRA y PKMζ permite mantener la memoria mediante la estabilidad que ofrece a cada proteína, asegurando que, a pesar de su degradación, el recuerdo no se pierda. De esta forma, Sacktor y Fenton han proporcionado respuestas al dilema de Crick y al mismo tiempo abierto nuevas líneas de investigación sobre cómo se almacenan los recuerdos en el cerebro.
En su investigación continua, Sacktor y Fenton son conscientes de que pueden existir otros factores aún por descubrir que contribuyan a la persistencia de las memorias. A medida que profundizan en el estudio de esta interacción entre moléculas, esperan desvelar más secretos sobre el funcionamiento de la memoria.