Cómo ciertos genes ayudan a prevenir la pérdida de memoria espacial en la vejez

La memoria espacial, capacidad fundamental para recordar la ubicación de objetos o lugares, suele ser una de las primeras funciones cognitivas que disminuyen con el paso del tiempo. Y un estudio reciente de Stanford University Medical Center identificó la inestabilidad en la corteza entorrinal medial como factor clave en la pérdida de los denominados mapas mentales durante el envejecimiento cerebral.

Este descubrimiento, publicado en la revista Nature Communications, resulta clave porque la memoria espacial es esencial para la vida diaria, y su deterioro temprano puede anticipar la aparición de demencia, según detalla Stanford University Medical Center.

El equipo liderado por Lisa Giocomo y Charlotte Herber, en colaboración con la Universidad de California en San Francisco, se centró en la corteza entorrinal medial, región cerebral que actúa como el “GPS” interno del organismo. Esta zona alberga células de cuadrícula, especializadas en construir representaciones mentales del entorno.

“Se puede pensar que la corteza entorrinal medial contiene todos los componentes necesarios para construir un mapa del espacio”, explicó Giocomo, según Stanford University Medical Center.

Las células de cuadrícula registran información sobre la velocidad, la dirección y los límites del espacio recorrido, y son fundamentales en la orientación espacial. El estudio examinó su funcionamiento en distintas etapas de la vida, utilizando ratones jóvenes (tres meses, equivalentes a veinte años humanos), de mediana edad (trece meses, similares a cincuenta años humanos) y viejos (veintidós meses, comparables a setenta y cinco-noventa años humanos). Los animales participaron en pruebas de navegación en entornos virtuales, localizando recompensas ocultas en pistas simuladas.

Durante seis días, los ratones recorrieron repetidamente las pistas virtuales y aprendieron progresivamente la ubicación de las recompensas. Al finalizar el periodo, todos los grupos etarios identificaron correctamente los lugares donde debían detenerse y sus células de cuadrícula mostraron patrones de activación específicos para cada pista, como si construyeran mapas mentales personalizados.

Sin embargo, ante una tarea más compleja que requería alternar entre dos pistas distintas —cada una con una recompensa en un lugar diferente—, los ratones de mayor edad tuvieron dificultades significativas. Muchos no lograron distinguir en qué pista estaban: algunos optaron por recorrer el trayecto sin buscar la recompensa, mientras que otros intentaron lamer en todos los lugares posibles.

La actividad cerebral reflejó su confusión: las células de cuadrícula de los ratones viejos, antes diferenciadas, comenzaron a activarse de forma errática cuando se alternaban las pistas. “Su recuerdo espacial y su capacidad para discriminar entre estos dos entornos estaban realmente deteriorados”, afirmó Herber, citada por Stanford University Medical Center.

En cambio, los ratones jóvenes y de mediana edad adaptaron su actividad cerebral a cada contexto, manteniendo patrones estables y definidos. Aunque los de mediana edad mostraron una leve reducción en la intensidad de la actividad cerebral, su rendimiento se mantuvo similar al de los más jóvenes, lo que indica que esta habilidad se conserva hasta etapas relativamente avanzadas.

Un aspecto destacado fue la variabilidad entre los ratones de mayor edad: mientras que la mayoría mostró deterioro significativo, algunos mantuvieron un rendimiento sobresaliente. Un caso excepcional fue el de un ratón macho anciano que superó las pruebas con éxito, recordando las ubicaciones de las recompensas igual que sus pares más jóvenes.

Este “super-ager” presentó habilidades cognitivas excepcionales y patrones de activación claros y precisos en cada entorno. “La variabilidad en el grupo de edad nos permitió establecer estas relaciones correlativas entre la función neuronal y el comportamiento”, explicó Herber.

La existencia de individuos con alta resiliencia cognitiva llevó a los investigadores de Stanford University Medical Center a explorar las posibles bases genéticas de esta variabilidad. El análisis del ARN de ratones jóvenes y viejos reveló 61 genes con mayor expresión en aquellos con actividad inestable en las células de cuadrícula.

Entre ellos, el gen Haplin4, implicado en la red de proteínas que rodea a las neuronas, destaca por su posible función en la estabilidad de estas células y en la protección de la memoria espacial durante el envejecimiento.

Estos resultados abren la puerta a nuevas formas de comprender por qué el envejecimiento cerebral afecta de manera desigual a las personas, y sugieren que factores genéticos podrían influir en la vulnerabilidad o resiliencia frente al deterioro cognitivo.

Comprender la causa de esta diversidad es esencial para mejorar la prevención y el tratamiento de los trastornos asociados al envejecimiento cerebral, un objetivo que guía la investigación de Stanford University Medical Center.