Científicos descubren proteína que ayuda al cerebro a formar recuerdos

Cerebro y Neurociencias

Por Sophimania Redacción
29 de Noviembre de 2017 a las 13:32
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Científicos descubren proteína que ayuda al cerebro a formar recuerdos
La proteína Stau2 ayudaría en la plasticidad sináptica y el aprendizaje. Imagen: Internet

Un grupo internacional de investigadores ha descubierto que una proteína que se une al ARN, juega un papel importante en la formación de recuerdos en las ratas. Esta es la primera vez que un factor molecular específico se ha relacionado con la plasticidad sináptica y el aprendizaje. Los resultados han sido publicados en la revista Genome Biology.

Durante los experimentos los científicos suprimieron la síntesis de una proteína llamada Staufen homolog 2 (Stau2) en ratas y descubrieron que los resultados ralentizaban su capacidad de aprendizaje, las ratas con niveles más bajos de proteína tenían una pérdida significativa de memoria en comparación con las ratas que tenían niveles normales.

Cada vez que aprendemos algo nuevo, la estructura de nuestro cerebro cambia sutilmente para almacenar la nueva información en lo que se llama "plasticidad sináptica". Las alteraciones moleculares a largo plazo de este cambio están codificadas en moléculas del ARN mensajero (ARNm), que luego viajan al sitio y programan las proteínas específicas que ayudan con la nueva información.

En un estudio del año pasado, el neurocientífico Michael Kiebler de la Universidad Ludwig-Maximilian de Munich mostró que Stau2 es la proteína que ayuda a dirigir el ARNm hacia las sinapsis neuronales, el punto de comunicación entre neuronas.

Pero el papel que jugó en el proceso de aprendizaje y formación de la memoria todavía no se entendía del todo. Así que Kiebler y sus colegas de la Universidad de Mannheim en Alemania y la Universidad de Sevilla en España ahora han entrenado ratas con una deficiencia de Stau2, para observar, en acción, el efecto que tendría en su capacidad de aprendizaje.

"Este trabajo nos ha permitido, por primera vez, vincular un factor molecular específico (la proteína Stau2) con la plasticidad sináptica y el aprendizaje", dijo Kiebler. "Además, nuestro enfoque promete arrojar ideas completamente nuevas sobre los mecanismos moleculares que median el aprendizaje", agregó.

A las ratas se les dio una variedad de tareas, como encontrar una plataforma oculta que les permitiera escapar de un laberinto acuático, y reconocer un área de un laberinto que habían visitado anteriormente, en comparación con una zona desconocida. Tanto el grupo afectado como el grupo control se desempeñaron igual de bien durante la segunda vez que realizaron la prueba, con solo un minuto de diferencia entre el momento del aprendizaje de la tarea y la repetición de la misma.

Sin embargo, cuando este intervalo se aumentó a 30 minutos y luego a 6 horas, las ratas deficientes en Stau2 mostraron una lentitud notable en comparación con el grupo de control, lo que indica un efecto sobre la memoria de trabajo espacial.

"En general, la memoria a largo plazo sigue funcionando, y las ratas siguen siendo capaces de aprender a encontrar una fuente de alimento, por ejemplo", dijo Kiebler. "Pero cuando se les pide a las (ratas) mutantes que recuerden lo que han aprendido después de largos períodos de tiempo, su rendimiento es significativamente peor que el de los animales de tipo salvaje".

Los investigadores también midieron la eficiencia de la transmisión de señales a través de las sinapsis en el hipocampo y encontraron se vieron afectadas la “Potenciación a Largo Plazo” (LTP, un mecanismo que fortalece la eficiencia sináptica) y la Depresión a Largo Plazo (LTD, que debilita la transmisión sináptica y rompe conexiones).

Las ratas con niveles más bajos de Stau2 tuvieron una LTP mejorada y una LTD reducida, lo que indica que la deficiencia de esta proteína aumenta la capacidad de respuesta sináptica. "(La) LTP es considerada como un modelo de aprendizaje a nivel celular. Sin embargo, nuestros resultados indican que en realidad es el equilibrio de LTP a LTD lo que es importante", dijo Kiebler.

Los investigadores señalaron que se necesitarán más investigaciones para determinar el papel detallado que desempeña Stau2 en diferentes fases del aprendizaje y la memoria, así como los roles desempeñados por la LTP y la LTD, y su relación entre sí.

 

FUENTES: PHYS, SCIENCEALERT

 

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