Bases neuronales del recuerdo y la extinción de la memoria espacial

Abstract

El aprendizaje y la memoria espacial son habilidades vitales en los animales para orientarse y recordar la posición de lugares de interés en su ambiente, así como para mantener el sentido de la dirección y la localización mientras nos movemos en él, y para adaptarnos a nuevos entornos. La memoria espacial representa una de las funciones cognitivas más básicas y esenciales, además de ser particularmente compleja, ya que el sistema nervioso integra información multisensorial de nuestro entorno a lo largo del tiempo y en el espacio. Por el momento, se conoce que la memoria espacial se compone de varias fases, que a su vez implican una participación diferencial y temporalmente dependiente de distintas estructuras y redes cerebrales, mayoritariamente del sistema límbico. En la actualidad, numerosos estudios apoyan la teoría prevalente, en la que se propone una implicación del circuito corteza prefrontal-hipocampo en la adquisición de esta tarea. Sin embargo, las bases anatómicas, así como los sistemas de neurotransmisión que sustentan las fases posteriores de esta memoria, tales como el de recuerdo a posteriori, o la extinción de la misma, aún son motivo de controversia. Por todo lo anterior, en este trabajo nos planteamos estudiar las bases neurales que sustentan las fases de recuerdo y de extinción de la memoria espacial, así como la implicación del sistema del Neuropéptido Y, tradicionalmente ligado a conductas de tipo ansioso, en la memoria espacial. Los resultados de nuestro trabajo muestran que, tras haber adquirido una tarea de memoria de referencia espacial en el laberinto acuático de Morris, los animales son capaces de ejecutar con éxito la tarea de recuerdo una o varias semanas más tarde, y que la conducta se extingue tras cuatro sesiones de extinción, sin recuperación espontánea a las 24 horas. Cuando se estudian las bases moleculares que subyacen a cada una de estas fases se observó que, tras una tarea de recuerdo de memoria de referencia espacial, se producen cambios a nivel de la corteza prefrontal, el cuerpo estriado, el núcleo antero dorsal del tálamo y el hipocampo, tanto en su porción dorsal como ventral. Por otro lado, la extinción de esta tarea se relaciona con cambios en áreas del sistema límbico y áreas asociadas, tales como las cortezas prefrontal, la parietal y la retrosplenial, el hipocampo, núcleos amigdalinos, y los cuerpos mamilares. Además, el recuerdo de la memoria espacial depende de la integridad de la corteza prelímbica y del sistema hipocampal, y la inactivación temporal de estas áreas se asocia con cambios funcionales en las redes neurales del circuito hipocampo-prefrontal que lo sustentan. En cuanto a la extinción, la inactivación temporal del área prelímbica cambia las redes neurales implicadas en la misma, aunque su integridad no parece esencial para la ejecución de la tarea. Asimismo, la inactivación hipocampal altera la tarea de extinción de la memoria. Por último, los cambios regionales de expresión del neuropéptido Y, así como de sus receptores Y1 e Y2 a nivel de la corteza prefrontal y del hipocampo dorsal, se asocian con la mejora de la ejecución de una tarea de memoria espacial, observándose cambios asociados en la actividad metabólica en áreas que previamente habían sido relacionadas con esta función, tales como la corteza prefrontal, el tálamo, el hipocampo y los cuerpos mamilares. En conjunto, nuestros resultados apoyan que redes distribuidas del circuito prefrontal-hipocampo y estructuras funcionalmente asociadas, como los núcleos del talámicos anteriores, el cuerpo estriado o los cuerpos mamilares subyacen al recuerdo y la extinción de la memoria espacial, teniendo un papel determinante en este tipo de memoria el sistema del neuropéptido Y.