El equipo, dirigido por el doctor Tomás Ryan, ha demostrado que el aprendizaje se produce a través de la formación continua de nuevos patrones de conectividad entre células engramas específicas de distintas regiones del cerebro.

Ya sea a propósito, de forma fortuita o simplemente por accidente, aprendemos constantemente y, por tanto, nuestro cerebro cambia sin cesar. Cuando navegamos por el mundo, interactuamos con los demás o consumimos contenidos multimedia, nuestro cerebro está captando información, creando nuevos recuerdos.

Así, la próxima vez que caminemos por la calle, nos encontremos con nuestros amigos o nos topemos con algo que nos recuerde el último podcast que escuchamos, rápidamente volveremos a captar esa información de la memoria en algún lugar de nuestro cerebro. Pero, la pregunta es cómo modifican estas experiencias nuestras neuronas para permitirnos formar estos nuevos recuerdos.

Nuestros cerebros son órganos compuestos por redes dinámicas de células, siempre en estado de cambio debido al crecimiento, el envejecimiento, la degeneración, la regeneración, el ruido cotidiano y el aprendizaje. El reto para los científicos es identificar la "diferencia que marca la diferencia" para formar un recuerdo, el cambio en el cerebro que almacena un recuerdo se denomina "engrama", que retiene la información para su uso posterior.

El objetivo de este estudio era comprender cómo la información puede almacenarse en forma de engramas en el cerebro.

La doctora Clara Ortega-de San Luis, investigadora postdoctoral del laboratorio Ryan y autora principal del artículo, explica que "las células engramadas de la memoria son grupos de células cerebrales que, activadas por experiencias específicas, cambian para incorporar y mantener así información en nuestro cerebro".

"La reactivación de estos ´bloques de construcción´ de los recuerdos desencadena el recuerdo de las experiencias específicas asociadas a ellos. La pregunta es: ¿cómo almacenan los engramas información significativa sobre el mundo?", indica.

Para identificar y estudiar los cambios que experimentan los engramas y que nos permiten codificar un recuerdo, el equipo de investigadores estudió una forma de aprendizaje en la que dos experiencias similares entre sí quedan vinculadas por la naturaleza de su contenido.

Los investigadores utilizaron un paradigma en el que los animales aprendían a identificar distintos contextos y a establecer asociaciones entre ellos. Mediante técnicas genéticas, el equipo etiquetó dos poblaciones diferentes de células engramas en el cerebro para dos recuerdos distintos y, a continuación, observó cómo el aprendizaje se manifestaba en la formación de nuevas conexiones entre esas células engramas.

A continuación, mediante optogenética, que permite controlar con luz la actividad de las células cerebrales, demostraron que esas nuevas conexiones eran necesarias para el aprendizaje. Al hacerlo, identificaron un mecanismo molecular mediado por una proteína específica situada en la sinapsis que interviene en la regulación de la conectividad entre las células engramas.

Este estudio aporta pruebas directas de que los cambios en la conectividad del cableado sináptico entre células engramas pueden considerarse un mecanismo probable de almacenamiento de la memoria en el cerebro.

El doctor Ryan, profesor asociado de la Facultad de Bioquímica e Inmunología del Trinity College, del Instituto de Ciencias Biomédicas del Trinity College y del Instituto de Neurociencias del Trinity College, apunta que "comprender los mecanismos celulares que permiten el aprendizaje nos ayuda a entender no sólo cómo formamos nuevos recuerdos o modificamos los preexistentes, sino también a avanzar en nuestro conocimiento para desentrañar cómo funciona el cerebro y los mecanismos necesarios para que procese pensamientos e información".

"En la neurociencia del siglo XXI, a muchos nos gusta pensar que los recuerdos se almacenan en células engramas, o en sus subcomponentes --prosigue--. Este estudio sostiene que, en lugar de buscar información dentro de las células o en ellas, deberíamos buscar información entre las células, y que el aprendizaje puede funcionar alterando el diagrama de cableado del cerebro: menos como un ordenador y más como una escultura en desarrollo".

"En otras palabras, el engrama no está en la célula; la célula está en el engrama", concluye.