La memoria y los recuerdos, ese complejo tejido que sostiene nuestra identidad, está siendo desentrañada con herramientas de una precisión inédita. Investigadores de la Universidad de Tokio han desarrollado una sonda genética fluorescente capaz de marcar y borrar sinapsis asociadas al aprendizaje, un avance que no solo confirma hipótesis largamente discutidas, sino que abre la puerta a tratar la demencia, el TEPT y otros trastornos de la memoria.

El mapa sináptico de la memoria: de la hipótesis a la evidencia

Durante décadas, los neurocientíficos han intuido que los recuerdos se alojan en las conexiones sinápticas entre neuronas, en particular en las espinas dendríticas que emergen de las neuronas de la corteza cerebral. Cuanto más grandes o numerosas son estas espinas, mayor es la fuerza de la conexión, lo que se traduce en aprendizaje consolidado. Sin embargo, esta teoría carecía de una confirmación experimental robusta debido a la falta de herramientas capaces de identificar y manipular un gran número de espinas al mismo tiempo.

El equipo del profesor Haruo Kasai logró dar ese salto con una sonda óptica genética que, al incorporarse a las neuronas de la corteza motora de ratones, marca selectivamente espinas recién creadas o agrandadas tras el aprendizaje. 

Lo innovador del sistema es que no solo permite visualizar los cambios estructurales, sino también revertirlos mediante la irradiación con luz azul. En los experimentos, al entrenar a los ratones en tareas motoras, se generaron nuevas espinas. Pero al aplicar el láser, estas modificaciones desaparecieron y con ellas el progreso de los animales, lo que demostró de manera directa que las espinas son elementos esenciales en la formación de la memoria.

Recordar y olvidar con luz

Esta técnica, bautizada como optogenética sináptica, representa un hito en la neurociencia. Por primera vez se logra no solo observar sino controlar los microcircuitos donde se registran los recuerdos. El hallazgo más sorprendente fue que las espinas asociadas al aprendizaje se concentran en apenas un 10-20% de las neuronas de la corteza motora, formando nodos altamente especializados que actúan como depósitos de memoria. Esto sugiere que cada recuerdo no se dispersa de manera difusa, sino que queda anclado en circuitos específicos y densamente conectados.

La irradiación con luz azul, al reducir o eliminar estas espinas, permitió literalmente “borrar” los recuerdos motores recién adquiridos en los ratones. Es un avance con implicaciones profundas: podría utilizarse en el futuro para aliviar memorias traumáticas en personas con estrés postraumático, o incluso para ralentizar la degradación neuronal en enfermedades como el Alzheimer, donde la pérdida de sinapsis marca el deterioro cognitivo.

Al mismo tiempo, la herramienta ofrece un campo fértil para comprender cómo el cerebro decide qué recuerdos conservar y cuáles descartar, un equilibrio fundamental entre la estabilidad de la identidad y la flexibilidad de aprender cosas nuevas.

Implicaciones para el futuro

Aunque aún estamos lejos de aplicar estas técnicas en humanos, la investigación abre escenarios tan prometedores como inquietantes. Si es posible identificar y manipular las sinapsis de la memoria, también lo sería diseñar terapias personalizadas para potenciar el aprendizaje, borrar traumas o incluso restaurar recuerdos debilitados por la demencia.

Los investigadores señalan que la combinación de optogenética y biología molecular será clave en este camino. Comprender la plasticidad cerebral con esta precisión podría transformar no solo la medicina neurológica, sino también la educación y la rehabilitación. Sin embargo, los desafíos éticos son tan grandes como las expectativas: ¿qué significaría para nuestra identidad poder borrar recuerdos a voluntad? ¿Hasta dónde deberíamos intervenir en el tejido íntimo de la memoria?

El estudio, publicado en Nature en 2015, marcó un antes y un después en la investigación cerebral. Hoy sigue siendo citado como la prueba experimental que conecta los cambios estructurales en espinas dendríticas con la consolidación de la memoria, y como la primera herramienta real para “editar” recuerdos en un cerebro vivo.

La memoria, antes un territorio intangible, empieza a revelarse como un paisaje físico manipulable. La sonda genética desarrollada en Tokio demuestra que recordar y olvidar puede ser cuestión de luz. Con ello, la ciencia se acerca a comprender y controlar los procesos más íntimos de la mente, en un equilibrio delicado entre curar y transformar lo que nos hace humanos.

Referencia:

• Nature/Labelling and optical erasure of synaptic memory traces in the motor cortex. Link
• Science/Synapse-specific representation of the identity of overlapping memory engrams. Link