Una nueva investigación sugiere que los problemas de memoria en la enfermedad de Alzheimer pueden estar relacionados con la incapacidad del cerebro para recordar experiencias recientes en reposo. El estudio, realizado en ratones por científicos de la Universidad de Londres (UCL), apunta a una función cerebral dañada que normalmente ayuda a fortalecer y almacenar los recuerdos.
Los investigadores dijeron que sus hallazgos fueron publicados en Biología actualpuede apoyar el desarrollo de futuras terapias farmacológicas dirigidas a este proceso disfuncional. El trabajo también podría ayudar a guiar el desarrollo de nuevas herramientas para detectar la enfermedad de Alzheimer antes de lo posible.
Comprender cómo el Alzheimer destruye las células cerebrales
La coautora, la Dra. Sarah Shipley (Biología Celular y del Desarrollo de la UCL) explicó que la enfermedad de Alzheimer es impulsada por la acumulación de proteínas y placas dañinas en el cerebro. Estos cambios provocan síntomas como pérdida de memoria y dificultad para caminar en lugares familiares, pero las formas exactas en que estas placas interfieren con la función cerebral normal aún no están claras.
«La enfermedad de Alzheimer es causada por la acumulación de proteínas y placas dañinas en el cerebro, lo que provoca síntomas como pérdida de memoria y problemas de movimiento, pero no se comprende bien cómo estas placas alteran los procesos cerebrales normales.
«Queríamos comprender cómo cambia la actividad de las células cerebrales a medida que avanza la enfermedad, para saber qué impulsa estos síntomas.
«Cuando descansamos, nuestros cerebros tienden a repetir experiencias recientes; se cree que esta es la clave de cómo se forman y almacenan los recuerdos. Descubrimos que este proceso de repetición se interrumpe en ratones diseñados para desarrollar placas amiloides de Alzheimer, y esta interrupción está asociada con el mal desempeño de los animales en las tareas de memoria».
Cómo el cerebro repite los recuerdos
Este evento de transferencia ocurre en el hipocampo, un área del cerebro importante para el aprendizaje y la memoria. Durante el reposo, neuronas especializadas conocidas como células de lugar se activan en rápida sucesión que refleja experiencias recientes.
Las células de lugar, descubiertas por el profesor John O’Keefe, psicólogo ganador del Premio Nobel, son neuronas (células cerebrales) que corresponden a áreas específicas. Cuando una persona o un animal se mueve en el espacio, diferentes células se activan en un orden determinado. Posteriormente, durante el descanso, las mismas células tienden a regenerarse en el mismo orden, ayudando al cerebro a almacenar la experiencia como un recuerdo.
Seguimiento de la actividad cerebral durante las tareas de memoria
Para conocer este proceso, los investigadores probaron cómo funcionan los ratones en un entorno simple mientras registraban la actividad cerebral al mismo tiempo. Usando electrodos especiales, pudieron monitorear hasta 100 células a la vez mientras los animales exploraban y descansaban.
Este enfoque permitió al equipo comparar los patrones normales de replicación cerebral con los observados en ratones que desarrollaron la enfermedad amiloide asociada con la enfermedad de Alzheimer.
Reproducción no estructurada y símbolos de memoria que se desvanecen
En ratones con placas amiloides, la repetición de la memoria parecía muy diferente. Los eventos de recurrencia ocurrieron con tanta frecuencia como en ratones sanos, pero los mecanismos subyacentes ya no estaban organizados. En lugar de fortalecer los recuerdos, se interrumpió la actividad coordinada de las células del lugar.
Los investigadores también notaron que las células en el área de los ratones afectados disminuyeron con el tiempo. Las neuronas individuales dejaron de representar las mismas ubicaciones de manera confiable, especialmente después de períodos de descanso, que suele ser cuando se supone que la repetición refuerza las señales de la memoria.
Rendimiento de la memoria deteriorado en ratones afectados
Estos cambios tuvieron claras consecuencias morales. Los ratones con el juego interrumpido se desempeñaron aún peor en el juego, a menudo revisaban rutas que ya habían explorado y aparentemente no recordaban dónde habían estado.
El coautor, el profesor Caswell Barry (UCL Cell & Developmental Biology), dijo que el estudio revela una falla en la integración de la memoria que se puede observar a nivel de neuronas individuales.
«Hemos revelado una falla en la forma en que el cerebro combina ideas, que es visible a nivel de neuronas individuales. Lo sorprendente es que los eventos repetidos todavía ocurren, pero han perdido su estructura normal. No es que el cerebro deje de intentar combinar ideas; el proceso en sí es incorrecto».
Implicaciones para la detección temprana y el tratamiento
El profesor Barry añadió que estos resultados podrían ayudar a los investigadores a identificar antes la enfermedad de Alzheimer o a desarrollar tratamientos destinados a restaurar la función de repetición normal.
«Esperamos que lo que encontramos pueda ayudar a desarrollar pruebas para detectar el Alzheimer de manera temprana, antes de que ocurra un daño significativo, o conducir a nuevos tratamientos que se dirijan a este proceso de repetición. Actualmente estamos investigando si podemos controlar la repetición a través del neurotransmisor acetilcolina, al que ya se dirigen los medicamentos utilizados para tratar los síntomas del Alzheimer.
La investigación fue realizada por científicos de las Facultades de Ciencias de la Vida y Ciencias del Cerebro de la UCL, con el apoyo de Cambridge Trust, Wellcome y la Masonic Charitable Foundation.
