Por Ricardo Arancón Romero, alumno del Máster en Neurociencia de la UAM.
El Doctor Manuel Valero es uno de los jóvenes neurocientíficos españoles más prometedores del panorama actual. Es el director del Laboratorio de Computación Neuronal del Instituto de Investigación Hospital del Mar, en Barcelona y ha recibido recientemente el “Premio Fundación Tatiana para Jóvenes Investigadores” que convoca la Sociedad Española de Neurociencias para reconocer la excelencia científica de jóvenes científicos de nuestro país.
La investigación del doctor Valero se centra en el estudio de cómo las neuronas interactúan y se comunican en nuestro cerebro para formar la memoria y el aprendizaje. Utiliza en sus trabajos una técnica que califica como revolucionaria llamada “optogenética”, y ha publicado sus resultados en revistas científicas de gran renombre, como Science, Neuron y Nature Neuroscience, entre otras.
Sus mentores dicen que ha hecho descubrimientos extraordinarios que han cambiado la forma de pensar de los neurocientíficos sobre cómo funciona la memoria, y también se ha resaltado en la revista Science. ¿Qué que ha descubierto y por qué es tan interesante para la neurociencia?
Hemos encontrado en el hipocampo una forma de procesar la información que no esperábamos: descubrimos que las neuronas de esta región, más que disparar, se liberan para disparar. Es decir, tiene que haber una bajada de la inhibición para que puedan activarse. Este es el tipo de descubrimiento con el que te chocas y te hace pasarlo mal durante una semana, porque la única explicación es algo que no te esperabas. Sin embargo, es bastante excitante porque la comunidad científica estaba pensando de una forma muy simplista sobre la activación de las neuronas, y ahora parece ser que la activación de una neurona es mucho más compleja porque requiere la computación de la inhibición. Ya no es sólo la neurona la que es necesaria para la memoria.
En sus investigaciones analiza cómo las neuronas del hipocampo interactúan entre sí modulando su activación, pero ¿se sabe exactamente qué tienen de especial estas neuronas que no poseen otras células del cerebro para estar implicadas en la formación de recuerdos?
Tienen de especial que están situadas en el lugar correcto: el hipocampo, por lo que estas neuronas están conectadas con muchísimas otras neuronas y regiones, pero además se comunican entre sí de una forma muy compleja. Ya no queda muy claro dónde surge la memoria, ¿surge de las neuronas que se activan o de las que se inhiben? Pues en algún punto entre toda esa actividad colectiva.
Existen personas que tienen una memoria extraordinaria, a veces se habla de fotográfica, ¿por qué hay personas con una memoria tan especial?
Honestamente, no lo sé. Hay muchos estudios que no están bien hechos porque hay excesivo interés por encontrar elementos explicativos de la memoria. Es fácil pensar “bueno, tener una memoria muy buena es algo adaptativo, ¿no?”, pero tener capacidad de olvidar es tremendamente adaptativo también. Hay patologías, como el estrés postraumático, que tienen que ver con una capacidad patológica para recordar eventos, y yo creo que de promedio tenemos unas capacidades muy adaptadas a nuestros problemas. El mundo está cambiando, ahora tenemos acceso a Internet, ¿para qué vas a tener que recordar un montón de datos que no te sirven para nada? Lo que quieres es tener la capacidad de abstraer, y quizás esta capacidad requiere de un altísimo nivel de olvido. Tendemos a pensar que recordar es fantástico, y lo es, pero para que haya abstracciones completas y complejas tiene que haber un balance entre la información que metemos al sistema y la información que sacamos del mismo. El olvido está infravalorado.
¿Podría utilizarse la optogenética para mejorar la memoria?
En el laboratorio donde yo hice el postdoc, unos investigadores estaban estudiando un evento eléctrico que parecía ser responsable de la consolidación de la memoria. Lo que hicieron fue detectar en tiempo real cuándo iba a producirse este evento y dar una descarga eléctrica para perjudicarlo. Así, descubrieron que el cerebro no podía organizar este evento, y, efectivamente, los animales recordaban peor. Otros investigadores probaron a hacer lo contrario; alargaban el evento cada vez que se producía, consiguiendo que los animales aprendieran mejor una tarea relativamente sencilla.
Yo pensaría, no obstante, que con nuestras tecnologías no estamos en camino de aumentar la memoria en general. Otra cosa diferente podría ser recuperar recuerdos en ciertas patologías. De hecho, un investigador del MIT demostró con animales enfermos de Alzheimer (en estadios relativamente tempranos) que estos habían perdido el acceso a determinados recuerdos, pero esos recuerdos seguían almacenados en el cerebro y con optogenética sí eran capaces de acceder a ellos otra vez.
¿Es posible modificar recuerdos ya formados?
En principio, sí, es posible. Tenemos en el laboratorio algunos proyectos precisamente sobre esto. Un “assembly” es un grupo de neuronas que representa un concepto o idea, como por ejemplo el “assembly” de tu abuela o el de sacar buena nota en una asignatura. De lo que se trata es de intentar generar circuitos artificiales para poder hacer computación con ellos y así sustraer, sumar o hibridar recuerdos.
¿Y se puede generar recuerdos artificiales?
Sí, ya se han creado falsos recuerdos artificialmente. Un experimento que se hizo fue el siguiente: pones un ratón en una habitación amarilla, por lo que las neuronas que representan esa habitación amarilla se activan; ahora, una vez identificadas, tú puedes activarlas cuando quieras mediante optogenética. A continuación, pones el ratón en una habitación blanca, pero le das un shock eléctrico mientras activas las neuronas que representan la habitación anterior (la amarilla). De esta forma, el ratón sólo ha recibido el shock eléctrico estando en la habitación blanca, pero se ha generado el falso recuerdo de que lo recibió en la habitación amarilla, así que ahora el animal tiene miedo cuando vuelve a esta habitación.
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