Un equipo de investigadores del Instituto Salk junto a otros científicos internacionales han descubierto que la capacidad de nuestra memoria es mucho mayor que las estimaciones que se habían hecho anteriormente al poner a prueba el tamaño de nuestras conexiones neuronales y desvelando una auténtica “bomba en el campo de la neurociencia”.

“Hemos descubierto la clave para desbloquear el principio de diseño de la forma en la que las neuronas del hipocampo funcionan con baja energía, pero con un alto poder de eficiencia. Nuestras nuevas medidas de la capacidad de memoria del cerebro aumentan en un factor de 10 con respecto a las estimaciones conservadoras”, explica Terry Sejnowski, coautor del estudio.

Y es que nuestros recuerdos y pensamientos son el resultado de los patrones de actividad eléctrica y química dentro de nuestro cerebro. Así, una parte fundamental de esta actividad sucede cuando las conexiones de las neuronas interactúan en ciertos cruces, lo que conocemos como sinapsis; y cada neurona puede tener miles de estas sinapsis con miles de otras neuronas.

Al reconstruir cada dendrita, axón, sinapsis… de un volumen de hipocampo de una rata del tamaño de una sola célula de sangre, los expertos estaban un poco desconcertados por la complejidad y la diversidad entre las sinapsis. Sin embargo, la reconstrucción en 3D de este tejido del centro de memoria del cerebro, reveló algo inusual. En algunos casos, un solo axón de una neurona formó dos sinapsis al llegar a una sola dendrita de una segunda neurona, lo que significa que la primera neurona parecía estar enviando un mensaje duplicado a la primera.

Para profundizar en esta asombrosa duplicidad del hipocampo, utilizaron la microscopía avanzada y algoritmos computacionales que habían desarrollado para obtener imágenes de los cerebros de ratas y reconstruir el área del tejido cerebral con conectividad, formas, volúmenes y superficie hasta un nivel nanomolecular. Las sinapsis eran casi idénticas. Debido a que la capacidad de memoria de las neuronas depende del tamaño de la sinapsis, la diferencia hallada de un +8% resultó ser un número de clave para medir la cantidad potencial de información que podría ser almacenada en las conexiones sinápticas.

“Nuestros datos sugieren que hay 10 veces más conexiones discretas de sinapsis de las que se pensaba”, expone Tom Bartol, coautor del estudio.

“El trabajo resultante de esta colaboración ha abierto un nuevo capítulo en la búsqueda de mecanismos de aprendizaje y memoria. Las implicaciones de lo que encontramos son de largo alcance. Escondido bajo el aparente caos y desorden del cerebro existe una precisión subyacente al tamaño y formas de las sinapsis que ocultas de nosotros”, aclara Sejnowski.

El estudio ha sido publicado en la revista eLife.

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