Arc, la proteína de la buena memoria

Científicos de los Institutos Gladstone de California (Estados Unidos) han descifrado cómo una proteína llamada Arc interviene en la formación de recuerdos duraderos. El hallazgo se publica en la revista Nature Neuroscience. Estudios previos habían revelado que Arc estaba implicada en la memoria a largo plazo, dado que cuando a un ratón le faltaba la proteína era capaz de aprender nuevas tareas pero no las recordaba al día siguiente.

El nuevo trabajo, dirigido por el investigador Steve Finkbeiner, profesor de Neurología y Fisiología en la Universidad de California, ha profundizado en el funcionamiento interno de las sinapsis, es decir, las uniones altamente especializadas que procesan y transmiten información entre las neuronas. La mayoría de las sinapsis de nuestro cerebro no se crean durante el desarrollo temprano del cerebro, sino pueden formarse, romperse y fortalecerse a lo largo de nuestra vida. Las sinapsis que son más activas se hacen más fuertes, un proceso que es esencial para almacenar nuevos recuerdos.

En experimentos de laboratorio, primero en modelos animales y a continuación en placas de Petri, los científicos hicieron un seguimiento de los movimientos de Arc y descubrieron que cuando las neuronas individuales son estimuladas durante el aprendizaje, Arc comienza a acumularse en las sinapsis, pero que inmediatamente después se traslada al núcleo de la neurona. “Una mirada más cercana reveló tres regiones dentro de la proteína Arc que dirigen sus movimientos: una exporta Arc de un núcleo, otra lo transporta al núcleo y una tercera lo mantiene allí”, explica Erica Korb, coautora del estudio. Que este sistema sea tan complejo y esté estrechamente regulado pone en evidencia que el proceso es biológicamente importante.
De hecho, los experimentos del equipo revelaron que Arc actuó como un regulador maestro de todo el proceso de escalado homeostático, es decir, el mecanismo que permite a las neuronas individuales fortalecer las nuevas conexiones sinápticas que han permitido formar recuerdos al mismo tiempo que protege a las neuronas de demasiada excitación (que podría provocar ataques epilépticos). Durante la formación de la memoria, ciertos genes deben activarse y desactivarse en ocasiones muy específicas con el fin de generar las proteínas que ayudan a las neuronas a establecer nuevos recuerdos. Desde el interior del núcleo, los autores encontraron que es Arc quien dirige este proceso y permite que el aprendizaje se traduzca en memoria a largo plazo.

Los científicos descubrieron recientemente que Arc está agotado en el hipocampo o centro cerebral de la memoria en enfermos de alzhéimer. Disfunciones en la producción y el transporte de Arc también puede ser un elemento importante en el autismo.