De mis recuerdos

Autor: 

Dr Jorge Bergado Rosado
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24 Junio 2016
| |
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tallerescognitiva.com

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“La vida no es la que uno vivió, sino la que uno recuerda y cómo la recuerda para contarla”

(Gabriel García Marquéz. Vivir para contarla) 

Tiempo presente permanente. El paciente HM

El 2 de diciembre de 2008, a la edad de 82 años, falleció Henry Molaison en su hogar de Windsor Locks, Connecticut, Estados Unidos. Este hombre, a quien todos los estudiosos de la neurofisiología conocimos hasta entonces solo como el paciente HM fue, por las desgracias de su vida, el sujeto y centro de uno de los aportes más trascendentes al estudio de la memoria.  

Henry era un niño normal hasta que sufrió un trauma craneal al caer de un árbol, como consecuencia del cual comenzó a padecer epilepsia. Las crisis eran frecuentes y severas y respondían mal a los fármacos, razones por las cuales en 1957 el neurocirujano William Beecher Scoville le realizó la extirpación bilateral de estructuras cerebrales ubicadas en el lóbulo temporal, incluido el hipocampo, donde se había localizado el foco de sus crisis.

La operación fue exitosa en tanto las crisis de Molaison disminuyeron en frecuencia e intensidad, pero tuvo un resultado colateral devastador e inesperado: HM perdió totalmente la capacidad de aprender nada nuevo.

Como demostraron los estudios realizados inicialmente por la psicóloga Brenda Milner en el Instituto de Neurología Montreal (INM), Henry Molaison vivió el resto de su vida en un presente perpetuo. Podía recordar cosas de su infancia, pero jamás pudo asimilar algo nuevo.  Las personas que lo atendían en el INM y a quienes veía a diario eran para él absolutos desconocidos en cada encuentro. Amnesia anterógrada, es el término que describe la condición de Molaison durante los 51 años que vivió después de la operación y que lo convirtió en el paciente más estudiado en la historia de la psicología. Su nombre; es decir, sus iniciales, aparecen en más de 12 mil artículos científicos. El caso del paciente HM fue la primera evidencia que vinculaba al hipocampo con la memoria, vínculo comprobado posteriormente en centenares de estudios en animales y humanos.

Biología y retórica de la memoria

La capacidad de aprender de la experiencia es una de las funciones mentales más valiosas de los animales superiores. Esa capacidad permite a un cerebro complejo, pero no ilimitado, adquirir y conservar información valiosa y útil para moverse con éxito en un ambiente lleno de retos y oportunidades. 

Entre los seres humanos esta función nerviosa superior multiplica su utilidad gracias a la capacidad de transmitir información mediante la palabra hablada o escrita. Cómo y dónde se guarda esa información ha preocupado a los pensadores desde la más remota antigüedad.

El término memoria (del latín memor) era considerado por griegos y romanos como uno de los cinco elementos fundamentales de la retórica, ciencia y arte del discurso: la capacidad y las técnicas para recordar el contenido, orden y temas a tratar. En su concepción actual, designa más que una función, un amplio y variado espectro de procesos mentales que conducen a la capacidad de recordar hechos, datos, asociaciones, rostros, lugares, caminos y también procedimientos, entre otras.

La palabra en si misma tiene numerosas acepciones, y es además raíz de una familia de palabras derivadas: memorándum, memorial, conmemoración, rememorar, por ejemplo. La Fisiología cuenta con un grupo numeroso de términos tomados de la tecnología: estrés, plasticidad, circuito, retroacción o teoría de cable valen como muestra. Memoria, es uno de los pocos términos que ha seguido el camino inverso.

No solo en su acepción informática, sino ya desde mucho antes que computadoras de tantos megas y gigas se posaran sobre nuestra mesa o regazo, se hablaba de memoria para aludir al comportamiento de ciertos materiales o dispositivos capaces de reproducir un estado anterior; por ejemplo: un muelle liberado de fuerzas externas que regresa a su longitud de reposo.

La naciente psicología del siglo XIX se ocupó del tema sobre bases exclusivamente especulativas, pero fue uno de esos pioneros, Hermann Ebbinghaus (1850-1909) quien realizó el primer estudio experimental sobre la memoria y con ello demostró que esa función mental podía ser estudiada y comprendida por medio de la investigación objetiva.

Ebbinghaus construyó una lista de miles de pseudopalabras, monosílabos sin sentido formados por tres letras (consonante-vocal-consonante) y se dedicó a memorizarlas y medir la rapidez con que podía hacerlo y también la rapidez con que las olvidaba. Sus curvas exponenciales de aprendizaje y olvido, y sus observaciones sobre el valor posicional siguen siendo hoy el pilar de métodos pedagógicos populares como el muy apreciado de Lev Vigostky, a pesar de que utilizó en sus estudios un solo sujeto experimental: él mismo.

Consolidar para conservar

En la víspera del siglo XX, Georg Elias Müller (1850–1934), profesor de la Universidad de Göttingen, Alemania, y su estudiante Alfons Pilzecker publicaron una de las monografías más influyentes en el desarrollo del estudio experimental de la memoria, utilizando variantes del método de Ebbinghaus en voluntarios sanos.

Entre otras características, descubrieron que los contenidos de memoria no se almacenaban de forma inmediata, sino que tomaban un tiempo para fijarse y que, durante ese período, resultaban vulnerables a la acción disruptiva de agentes externos. Este comportamiento sugería que podían existir dos formas diferentes de conservación de la información, una de corta duración y lábil (memoria a corto plazo) seguida por otra más duradera y resistente (memoria a largo plazo).

Rápidamente se reconoció que tal secuencia de procesos podía explicar un fenómeno conocido como amnesia retrógrada post-traumática: una persona que sufre un trauma craneoencefálico sufre una amnesia para hechos, datos y eventos pasados que afecta más a los más recientes (por ejemplo, las circunstancias en que se produjo el accidente) y menos a los más remotos (digamos, su nombre y dirección). Muchas veces estos contenidos se recuperan espontáneamente siguiendo también un patrón retrogrado: lo más antiguo se recuerda primero. Curiosamente, las horas previas al trauma no se recuperan nunca.

La Teoría de la Consolidación, derivada de estos estudios propone entonces que la transformación de la memoria a corto plazo en memoria a largo plazo transcurre en un intervalo de tiempo en el cual, mediante procesos cerebrales aun no identificados por ese entonces, lo aprendido se consolida en forma de una memoria duradera.

Años después, Carl Duncan sometió a la teoría de la Consolidación a comprobación experimental. Para ello utilizó un modelo de evitación pasiva en ratas que consiste en lo siguiente: los animales eran colocados en el centro de una cámara amplia y bien iluminada que comunica mediante una puerta abatible con otro compartimento pequeño y oscuro. Los roedores tienen una preferencia natural por tales espacios, de modo que cuando descubren este refugio rápidamente penetran en él. Entonces se cierra la puerta y se pasa una débil corriente eléctrica a las patas de animal que causa dolor. Las ratas son retiradas del set y, cuando son nuevamente colocadas en él, digamos 24 horas más tarde, evitarán entrar en el compartimento pequeño porque recuerdan que allí sufrieron un evento adverso.

Duncan hizo algo más. En intervalos de tiempo diferentes después de la primera sesión de entrenamiento, aplicó al cerebro de los animales un choque eléctrico fuerte, comparable en intensidad y duración a un electroshock terapéutico, como el utilizado para el tratamiento de la depresión severa. La observación más importante de sus estudios es que el electroshock post-entrenamiento tenía efectos amnésicos: las ratas en la segunda exposición volvían a entrar al compartimento pequeño donde habían sido castigadas, pero ese efecto se atenuaba en la medida en que el intervalo entre el entrenamiento y el electroshock se hacía mayor. Cuando se aplicaba una hora o más después, el efecto amnésico no se producía. Este resultado era consistente con la hipótesis de dos “almacenes” de memoria, diferentes en su resistencia y secuenciales en el tiempo (1).

 Tales observaciones han sido confirmadas después en numerosos experimentos empleando diferentes agentes disruptores (frìo, drogas…) y aunque el intervalo temporal puede diferir de un agente a otro, todos sustentan la idea de la consolidación de la memoria como mecanismo de formación de memorias duraderas.

El modelo animal empleado por Duncan es uno de los muchos que se han creado para estudiar el mecanismo de los recuerdos. Pero… qué tienen en común la memoria de una rata, de un perro y la de una persona. Nuestra memoria es tan fuertemente semántica y declarativa que muchas veces nos cuesta creer que sea en algo comparable a la de otros animales.

Dos aportes fundamentales cimentaron el uso de investigación animal para estudiar las bases fisiológicas de la memoria. El célebre fisiólogo ruso Iván P. Pavlov con sus muy conocidos estudios del reflejo condicionado demostró que existían formas de aprendizaje comunes a los animales y al ser humano. La escuela conductista en Psicología, pese a sus criticadas negaciones a la conciencia, incentivó el interés de muchos psicólogos por estudiar las bases fisiológicas de los procesos mentales, incluida la memoria.  Burrhus F. Skinner (1904-1990) es tal vez el más conocido, pero no el único, que aportó ingeniosos modelos mediante los cuales se podía estudiar objetivamente la memoria utilizando animales de experimentación.

En busca del Mnemos perdido. La piedra filosofal de la memoria

En su novela de ciencia ficción “El año 200” mi prematuramente fallecido amigo Agustín de Rojas introducía como base de su argumento la capacidad de transferir la mente de una persona al cuerpo de otra mediante la inyección de las mnemoproteínas, contentivas de todos los recuerdos del ser así transcorporado. Tiene mucho de ficción, por supuesto, pero también su pizca de ciencia, o al menos de algo que fue objeto de búsqueda científica durante décadas recientes.

La historia comienza así. El modelo de evitación pasiva antes descrito ha sido muy popular y fue el empleado por los esposos Louis y Josefa Flexner, en los años sesenta del siglo pasado, en una serie de estudios que demostraron algo inesperado con relación a la memoria.

En lugar de aplicar un electroshock, o meter en el congelador a los animales después del entrenamiento, les inyectaron un antibiótico que impedía temporalmente la síntesis de nuevas proteínas. El resultado fue sorprendente: los animales tratados sufrían amnesia siempre que la inyección se realizara antes de las primeras cuatro horas después del entrenamiento (2).

Por la misma época el bioquímico escandinavo H. Hyden publicaba resultados que sugerían que la composición y cantidad del ARN en ciertas zonas del cerebro se modificaba luego de que aprendían a mantenerse en equilibrio sobre una viga horizontal (3). El entusiasmo cundió, sobre todo entre los bioquímicos. Hay que recordar que era la época de los grandes descubrimientos de los mecanismos moleculares de la herencia biológica: la estructura del ADN, el código genético, el dogma central de la genética (un gen, una proteína) constituían saltos enormes en el conocimiento de los intríngulis moleculares de la “memoria” genética. Y ahora resultaba que también esos mecanismos estaban implicados en la “otra” memoria, es decir, la original, la psicológica.

La idea era simple y, en cierto modo, una resurrección de la arcaica búsqueda de la piedra filosofal: si puedo encontrar las proteínas que conservan cierta información, sería entonces posible sustituir el largo y engorroso proceso de aprendizaje y, simplemente, inyectar tales proteínas para adquirir esa información.

En la búsqueda de las mnemoproteínas se invirtieron recursos y esfuerzo durante la década de los sesenta y más allá. Experimentos locos como aquellos de canibalismo en planarias y no tan locos como los que condujeron a George Ungar a “descubrir” la escotofobina, concluyeron en fracasos: no es posible transferir la memoria mediante transferencia de proteínas, pero también reafirmaron el concepto de que la consolidación de la memoria requiere de la síntesis de proteínas. En pocas y claras: las proteínas son necesarias para la consolidación, pero no son portadoras de la memoria.

Al final de este proceso surgieron los primeros modelos teóricos que intentaban explicar la relación entre memoria, reflejos condicionados y metabolismo neuronal.

Sinapsis y memoria. Buscar donde hay más luz a veces resulta

Mucho antes, Ramón Cajal había especulado sobre el papel de las sinapsis y concluido que la base biológica de la memoria, en cualquiera de sus formas, estaba en el número y fuerza de ellas (4); es decir, de las conexiones que se establecen entre las neuronas mediante esas estructuras especializadas.

Años después, en 1949, Donald Hebb, un psicólogo canadiense, concedió nueva vida a la hipótesis sináptica de la memoria en su libro The Organization of Behavior (La organización de la conducta (5)). El núcleo central del libro intentaba reconciliar los hallazgos de la neurofisiología y de la psicología en una hipótesis plausible y queda recogido en el siguiente párrafo: “Cuando un axón A está suficientemente cerca como para excitar a la neurona B y, de forma repetida o persistente participa en su excitación, algún proceso de crecimiento o cambio metabólico tiene lugar en una o ambas células de modo que la eficiencia de A, como una de las células excitadoras de B, se incrementa”.

Está hipótesis sobre la memoria, llamada conectivista, estaba muy presente en el pensamiento de Hansjürgen Matthies[1] cuando publicó, a principios de los 70, su modelo celular de memoria. Matthies resumía y compatibilizaba de esta forma los hallazgos metabólicos de la década precedente con el modelo conectivista de memoria, y predecía que la activación temporalmente cercana de una sinapsis débil y una sinapsis fuerte producía un cambio funcional en la primera que la hacía más eficiente mediante la inserción en ella de nuevas proteínas sintetizadas por acción de la segunda sobre los procesos de regulación nuclear(6).

El modelo propuesto por Matthies (ver figura) se sustentaba, sin embargo, en dos hipótesis no probadas en la fecha. La primera: la eficacia de la transmisión sináptica podía ser modificada de forma permanente, o al menos duradera, por la experiencia. Segunda: la activación de una sinapsis débil, incapaz de excitar a la neurona post-sináptica, dejaba en ella una huella o marca temporal que le permitía el reconocimiento e inserción de proteínas.

No es casual el hecho -estaba “en el ambiente”-, de que en el mismo año 1973 se publicaran en el Journal of Physiology londinense dos artículos firmados por un post-doctorante inglés, Timothy Bliss con la co-autoría de Terje Lomo el uno y Anthony Gardner-Medwin el otro. Ambos estudios habían sido realizados en el laboratorio de Per Andersen en Oslo, y demostraban que era posible modificar la eficacia de la transmisión sináptica en el hipocampo de conejos mediante la aplicación de estímulos de alta frecuencia, lo que en jerga fisiológica llamamos estímulo tetánico.

El fenómeno de potenciación sináptica duradera (LTP de la siglas en inglés Long-Term Potentiation) tenía varias características que lo convirtieron de inmediato (o casi) en la “estrella” de la neurofisiología de la memoria: podía durar horas, días, semanas…o tal vez más, lo suficiente como para sustentar la memoria a largo plazo; además era específico por cuanto solo las sinapsis estimuladas se potenciaban y, por último pero no menos sugestivo, había sido descubierto en el hipocampo, una estructura relevante en los procesos de memoria.

La segunda hipótesis del modelo de Matthies fue demostrada en 1997 por una de sus discípulas, Julietta Frey, y el escocés Richard Morris, en una elegante serie de experimentos que demostraban que, en efecto, sinapsis débilmente activadas podían reforzarse al concurrir temporalmente con la activación fuerte de otras sinapsis a la misma población neuronal (7).

En 1984 mi buen amigo y mentor Manfred Krug había añadido un nuevo paralelismo entre LTP y memoria. La LTP también tenía fases semejantes en duración y mediadores moleculares a los ya conocidos para la memoria; en particular la consolidación de la LTP también requería la síntesis de proteínas (8). Frey y Morris se basaron en ese conocimiento para demostrar que la activación débil establecía una especie de marca temporal que permitía a las proteínas sintetizadas por la acción del estímulo fuerte, reconocerlas e insertase en ellas, modificando así su eficacia.

Lo que bien se quiere nunca se olvida

Es una experiencia compartida por todos: eventos triviales que normalmente olvidamos persisten en nuestra memoria cuando se asocian a estados de alto contenido motivacional. Lo repiten los pedagogos cómo amuleto y lo saben y practican a diario los entrenadores de animales: motivar, motivar para un aprendizaje efectivo.

Esto dicho, surge la pregunta: si la plasticidad sináptica es el mecanismo celular de la memoria ¿existe también una relación funcional entre esta y la afectividad? La respuesta es sí. El estado afectivo (motivacional o emocional) modula la plasticidad sináptica, siempre que ambos fenómenos concurran dentro de una ventana temporal (9).

La interacción ha sido demostrada entre la amígdala cerebral (una estructura clave para determinar la valencia afectiva de un estímulo) y el hipocampo, e involucra a otras estructuras relevantes que aportan el apoyo metabólico necesario a través de mediadores químicos como las catecolaminas y la acetil colina (10). El mecanismo es compatible con lo que propone la teoría de la marca sináptica y constituye la base celular de lo que, al nivel de organismo ha sido etiquetado como “marcaje emocional” y su influencia sobre la memoria(11).

Te conozco como a un sueño, bueno y viejo…

La doctora Suzanne Corkin falleció recientemente, el 24 de mayo de 2016. Durante más de 30 años se dedicó estudiar la memoria y sus déficits en el paciente HM. Además de la meticulosidad que caracteriza a un buen científico, la Dra. Corkin hacía gala de otras virtudes que contribuyeron a forjar un vínculo singular entre ella y su paciente. Cada día de trabajo con Molaison, ella tenía que presentarse formalmente como si fuera la primera vez que se vieran. Sin embargo, su cariño y paciencia lograron de alguna forma vencer la profunda amnesia de su paciente y aunque no podía recordar quién era o qué hacía esa mujer amable, construyó una fantasía para albergarla en sus afectos, incorporándola al tiempo remoto de su vida del que si conservaba memoria: “te conozco de la secundaria”.

Nuestra memoria nos ayuda a vivir y nos ayuda a ser lo que somos. Vivir es cambiar futuro por recuerdos, y ojalá podamos vivir mucho para contarlos.

Referencias aquí

 


[1] El Profesor Hansjürgen Matthies (Sttetin 1925-Magdeburgo 2008) fue Director del Instituto de Farmacología y Toxicología de la Academia de Medicina de Magdeburgo y fundador del Instituto de Neurobiología de la Academia de Ciencias de la RDA. Con él tuve el honor de realizar mi trabajo doctoral entre 1983 y 1986 y de su sapiencia, no solo en el campo de la Ciencia, obtuve inolvidables y profundas enseñanzas.

 

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