El aprendizaje y la memoria resultan de procesos plásticos que modifican las conexiones neuronales y las redes que estas conforman. En los últimos años se han desarrollado innumerables trabajos que presentan que el sistema nervioso mantiene, durante toda la vida, su maravillosa neuroplasticidad. Si bien en los adultos es menor comparada con la de los niños, los cambios plásticos ocurren a cualquier edad.

Una nueva investigación realizada por el doctor Joe Z. Tsien, neurocientífico en el Colegio Médico de Georgia y Co-Director del Cerebro y Comportamiento en el Discovery Institute, permitió considerar cuál podría ser uno de los motivos por el cual con los años tenemos mayores dificultades para aprender algo nuevo.

Imaginemos que operamos con un cajero automático de un banco y que cada tanto cambiamos la contraseña, respetando que el número a usar como contraseña no tenga nada que ver con fechas ni datos de nuestra vida real para evitar posibles delitos, algo que contribuye a esto último, pero que dificulta el recordar la nueva clave con facilidad.

Al principio, nuestro cerebro se esforzará bastante hasta lograr recordar el número y poder usarlo de manera automática. Pero cuando sea el tiempo de cambiarlo, aparecerá la competencia entre el recuerdo de la contraseña anterior -una información ahora inútil-, fuerte y automatizado, y el nuevo, necesario pero débil.

Con el paso del tiempo, las neuronas unidas con la antigua contraseña tenderán a debilitar su unión y ya no tendrán que ser utilizados tantos esfuerzos para recordar la actual. Desde el punto de vista neuronal, olvidarse de la contraseña vieja hace al cerebro más eficiente. En este proceso de olvido puede residir uno de los motivos por el cual con los años nos cuesta aprender y memorizar nuevos datos.

La investigación de Tsien, publicada en el Scientific Reports, aporta esta idea al observar ciertos cambios que se producen en el cerebro de ratones genéticamente desarrollados para simular las transformaciones que se producen en la adultez. Un receptor, el ácido N-metil-D-aspártico (NMDA), actúa en el hipocampo como si fuera un interruptor que contribuye a regular el aprendizaje y la memoria. El NMDA trabaja a través de subunidades, dos de ellas son NR2A y NR2B.

Los receptores NMDA están involucrados en numerosas funciones dentro del sistema nervioso. Uno de los procesos más estudiados en el que los receptores NMDA parecen jugar un papel clave es la plasticidad sináptica. La potenciación a largo plazo (PLP), una forma de plasticidad sináptica que está en la base de los procesos de aprendizaje y memoria, implica la activación de los receptores NMDA.

En los niños, el NR2B se expresa en porcentajes altos, permitiendo que las sinapsis o conexiones de las neuronas tengan una fracción de segundo más larga y con enlaces más fuertes, hecho que optimiza el aprendizaje y la memoria. En cambio, a partir de la pubertad se va genera un aumento del NR2A, lo que reduce el tiempo de comunicación entre las neuronas.

Simulando las proporciones propias de un adulto en ratones -es decir, más NR2A y menos NR2B- el equipo de científicos pudo observar que los roedores no podían debilitar ciertas conexiones neuronales ya existentes (un proceso llamado "depresión a largo plazo"). Sin embargo, su cerebro conservaba intacta la capacidad para establecer conexiones neuronales y formar recuerdos a corto plazo.

Los investigadores consideran que si el cerebro no puede deshacerse de la información que le es obsoleta, o ya menos útil, enfrenta entonces una dificultad, ya que aprender exige cierta eliminación selectiva. Tsien y su equipo esperaban encontrar que la potenciación a largo plazo (conexión entre neuronas que permite que la información pase a la memoria de largo plazo) fuera débil en los adultos, pero descubrieron que la limitación de crear nuevos recuerdos estaba relacionada en la de debilitar conexiones existentes.

Una característica fundamental para adquirir nuevos conocimientos es poder eliminar información antigua, para poder incorporar y fijar la nueva. Para esto, nuestro cerebro se ocupa de predecir cuáles cosas de las que aprendemos serán las que probablemente nos resulten más ventajosas para nuestra vida futura. Por eso, olvidar o descartar información es un acto de predicción automático y muy beneficioso para el sistema de procesamiento neuronal de la información.

Trasladando lo visto a un proceso de cambio, podemos deducir que este precisa de la presencia de dos componentes: el dejar de lado la información vieja para debilitarla (depresión a largo plazo) y, luego, fortalecer la nueva (potenciación a largo plazo).

Proceso de cambio:

Un antiguo conocimiento fuertemente consolidado debe pasar por el proceso de depresión a largo plazo para pasar al olvido y perder su influencia.

El nuevo conocimiento debe pasar de una débil conexión a una fuerte, lo que significa pasar por el proceso de potenciación a largo plazo para quedar consolidado en la memoria de largo plazo.

El cerebro necesita de tiempo para que ambos procesos puedan producirse y, mientras los mismos ocurren, aparecerán momentos en donde lo nuevo y lo viejo competirán, generando momentos de confusión o dudas. Dentro de este tiempo se debe contemplar también la fortaleza del antiguo conocimiento, ya que esto determinará el grado de dificultad para debilitarlo.

Todo este proceso es fundamental de conocer y nos permite comprender lo que debe suceder en el cerebro para que los cambios puedan ser realmente duraderos. 

Referencias:

• Cui, Z., Feng, R., Jacobs, S., Duan, Y., Wang, H., Cao, X., & Tsien, J. Z. (2013). Increased NR2A:NR2B ratio compresses long-term depression range and constrains long-term memory. Scientific Reports, 3, 1036. doi: 10.1038/srep01036
• Dávila Cansino, J. C. (2002). NMDA, un receptor polifacético. Dialnet, Encuentros en la Biología, 83.
• Li, F., & Tsien, J. Z. (2009). Memory and the NMDA receptors. N Engl J Med, 361(3), 302-3. doi: 10.1056/NEJMcibr0902052

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