Científicos israelíes descubrieron recientemente que los recuerdos, la retención de información a lo largo del tiempo a menudo con el propósito de influir en acciones futuras, dejan una huella genética en nuestros cerebros, incluso después de la muerte.
En un estudio reciente, los investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén observaron patrones genéticos codificados en regiones cerebrales específicas de los ratones después de que los ratones soportaron experiencias positivas y negativas. Notaron que los mismos patrones genéticos se reproducían en diferentes ratones que habían experimentado la misma experiencia. Esto llevó a los investigadores a creer que habían identificado una firma de expresión genética que era única para las diferentes experiencias, lo que sugiere la existencia de un código de expresión genética para la formación de la memoria.
El Dr. Ami Citri, jefe del Citri Lab en el Centro Edmond y Lily Safra de Ciencias del Cerebro y el Instituto Alexander Silberman de Ciencias de la Vida de la Universidad Hebrea de Jerusalén, dirigió un equipo que estudió 14 códigos específicos de expresión genética que se encuentran constantemente en el cerebro
Los hallazgos fueron publicados por la Universidad Hebrea de Jerusalén y el Instituto Canadiense de Investigación Avanzada en la revista científica centrada en las ciencias biomédicas y la vida eLife en febrero.
La investigación inicialmente comenzó como un intento de descifrar los mecanismos que codifican la experiencia de la cocaína en ratones, dijo Citri. El equipo quería estudiar cómo la experiencia positiva del narcótico afectó los patrones de comportamiento, compulsiones y, finalmente, la adicción. Cuando se dieron cuenta de que el mismo código de expresión genética se presentaba de manera consistente en los ratones en función de múltiples usos del narcótico, decidieron ver si un código específico podía reproducirse con una respuesta aversiva a una situación negativa.
Según Citri, los científicos plantearon la hipótesis de que incluso con un cambio en las circunstancias, el mismo código de expresión genética se fomentaría en el cerebro de manera consistente. En su lugar, los científicos se sorprendieron al descubrir que una experiencia negativa (los ratones recibieron una sustancia química para hacerlos sentir enfermos) estableció un código de expresión genética diferente que era única, pero inducida consistentemente en diferentes ratones que experimentaban la misma experiencia negativa.
Eventualmente, se agregaron otras experiencias a otros ratones, incluyendo descargas eléctricas y golosinas de azúcar.
Cada evento se asoció con un código específico de expresión genética en cinco áreas cerebrales que reaccionan ante eventos memorables. Las experiencias positivas produjeron códigos de expresión genética que eran similares entre sí, al igual que las experiencias negativas, aunque los buenos recuerdos y los malos recuerdos se registran de manera diferente, según el estudio.
«Es complicado, pero puedo ver cómo alguien puede usar esto con un enfoque psicológico», le dice Citri. Aunque señala que el equipo está «lejos de cualquier cosa» relacionado con las pruebas en seres humanos, sí ve cómo el uso de los hallazgos podría ser capaz de desarrollar una psiquiatría más personalizada que sea más biológica y menos subjetiva para el paciente y el profesional.
Citri dice que espera que eventualmente se puedan desarrollar indicadores que puedan ayudar a tratar a los pacientes con trastornos psiquiátricos como el trastorno obsesivo compulsivo, la esquizofrenia y el trastorno por estrés postraumático, desencadenados por la memoria, la experiencia, la situación y las circunstancias. «Básicamente, cuando reconsolidamos un recuerdo, podemos abrirlo, y podemos ayudar con el tratamiento, ajustando la psicoterapia», explica, señalando que estaría interesado en probar la diferencia en los códigos de expresión génica relacionados con la forma en que un paciente típico responde a una experiencia versus un paciente atípico, alguien con un abuso de sustancias o un trastorno psiquiátrico.
Para poder transferir las pruebas a humanos, los códigos genéticos deben detectarse en muestras de sangre. «No tenemos buenas formas de expandir las expresiones genéticas del cerebro a la sangre para ver si hay un eco del código de expresión genética», dice Citri. El equipo tuvo algunos resultados tempranos prometedores que transfieren firmas cerebrales a muestras de sangre en ratones, agrega.
Los códigos de expresión genética en ratones también eran tan específicos que era posible usarlos para predecir con precisión qué tipo de experiencia el ratón ya había encontrado con más del 90 por ciento de precisión, dice Citri.
Si el evento ya había sucedido también tuvo un efecto. Por ejemplo, el recuerdo de un sabor a azúcar o una dosis de cocaína tenía una firma diferente si era el primer gusto de un ratón o si ya se había convertido en un hábito.
«Podemos separar una gran variedad de experiencias diferentes. Cada memoria que se está codificando tiene una entrada única en el cerebro en términos de los genes activados para codificarla», dijo Citri a la revista de ciencia y tecnología New Scientist.
Los ratones fueron eventualmente sacrificados para que el equipo pudiera ver qué genes se expresaban en las siete áreas del cerebro involucradas en la memoria, como la amígdala, la parte del cerebro asociada con el procesamiento de las emociones negativas, dijo Citri. El equipo todavía era capaz de ver qué tipo de experiencia el ratón había tenido a través de su código de expresión genética, una «firma» que todavía era aparente alrededor de una hora después de la muerte. Citri agrega que incluso pudieron ver un eco del código después de intervalos de dos horas y cuatro horas.
«Todavía se puede ver un eco después de dos horas», dijo, «Incluso podría ser posible después de cuatro horas». Tal vez incluso días, meses, años, pero aún no hemos llegado tan lejos. Lo mejor que podemos hacer ahora es una hora, tal vez dos o cuatro», señaló, diciendo que el sistema» podría mejorarse».
The New Scientist especuló que el «código de memoria podría incluso tener aplicaciones forenses en el futuro, revelando las experiencias más recientes de alguien que ha sido asesinado».
«Por ejemplo, podría algún día ser posible mirar a una región del cerebro vinculada al reconocimiento, y ser capaz de decir si una víctima de asesinato ha visto a alguien que conocían antes de morir» ,informó.
Los recuerdos de hoy impactan el futuro
La expresión genética también puede tener un impacto en el futuro sobre la base de la experiencia actual, Citri le dice a NoCamels, porque la memoria a menudo puede influir en la acción futura. Citri y su equipo notaron en sus pruebas que cambiar la forma en que algo está codificado en el presente también podría cambiar su respuesta en el futuro.
El equipo actualmente está probando la idea de poder modificar la respuesta de los ratones a una experiencia negativa. Citri dice que actualmente están progresando con un estudio en el que han alterado la expresión de un gen llamado Egr2 en la amígdala. El resultado es un cambio en el comportamiento de los ratones de afrontamiento pasivo con experiencia aversiva a afrontamiento activo, de acuerdo con Citri. Los ratones generalmente se congelan en su lugar cuando se exponen a un estímulo aterrador (afrontamiento pasivo), pero la alteración de este gen causa que los ratones cambien su comportamiento a la evitación activa del estímulo aversivo, un cambio dramático de su estrategia conductual innata.
Aunque el equipo todavía no ha estudiado esto, también se habla de estudiar las firmas epigenéticas transgeneracionales, o en otras palabras, las firmas genéticas que se transmiten de una generación a otra.