Un equipo del Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), ha demostrado en ratones que los dos hemisferios del hipocampo se comunican a través de un circuito específico encargado de coordinar la memoria espacial.
El trabajo, difundido en la revista 'Cell Reports', describe por primera vez en ratones una vía directa entre ambos lados del hipocampo: neuronas de la región CA1 del hemisferio derecho envían proyecciones hacia la zona más inferior (subículo) de la formación hipocampal en el hemisferio izquierdo. Los autores concluyen que esta comunicación resulta imprescindible para orientarse en el espacio y recordar localizaciones. El hipocampo se considera una de las áreas cerebrales principales, “directamente relacionada” con la memoria y las emociones.
El encéfalo está organizado en dos hemisferios que procesan la información de manera parcialmente especializada, pero que requieren una coordinación continua. Sin embargo, las conexiones concretas que facilitan este intercambio en regiones vinculadas a la memoria, como el hipocampo, “son en gran parte desconocidas”.
Una vía clave para la memoria espacial
El investigador principal, Félix Leroy, director del laboratorio Cognición e Interacciones Sociales del Instituto de Neurociencias, recuerda que ya se sabía que esta estructura era “clave” para la memoria, aunque se desconocía el mecanismo de comunicación entre sus dos hemisferios. Con este estudio han podido delimitar una vía concreta y demostrar que es “necesaria” para funciones cognitivas esenciales.
Para desentrañar este circuito, el grupo ha empleado técnicas de trazado neuronal, que permiten seguir el trayecto de las conexiones entre neuronas, junto con herramientas optogenéticas, con las que se controla mediante luz la actividad de poblaciones neuronales específicas. Gracias a ello, bloquearon de forma selectiva esta conexión en ratones y analizaron cómo cambiaba su conducta.
La primera autora, Noelia Sofía de León Reyes, destaca que este conjunto de neuronas actúa como “un puente” entre ambas regiones, integrando la información imprescindible para la orientación y el recuerdo de la posición de los objetos.
Tal y como muestra el estudio, cuando se interrumpe el diálogo entre hemisferios, los animales presentan “dificultades para recordar” la localización de objetos y para decidir en tareas que exigen memoria espacial. No obstante, otros comportamientos, como la ansiedad o el reconocimiento de objetos, “permanecen intactas”. “Esto nos indica que esta conexión no es solo estructural, sino que tiene una función muy específica en la memoria espacial”, añade Leroy.
El grupo también analizó este circuito en un modelo murino con una alteración genética análoga a la deleción 22q11,2, una condición humana que aumenta de forma notable el riesgo de esquizofrenia y otros trastornos neuropsiquiátricos. En estos ratones detectaron tanto problemas de memoria espacial como una disminución de las conexiones interhemisféricas en el hipocampo. Además, los machos presentaron alteraciones más marcadas en determinadas pruebas.
“Observamos que cuando este circuito está alterado, también lo está la capacidad de orientarse y recordar. Esto sugiere que la desconexión entre hemisferios podría contribuir a los problemas cognitivos en trastornos psiquiátricos”, explica De León Reyes.
En conjunto, los resultados añaden una pieza clave para comprender cómo el cerebro integra información procedente de ambos hemisferios y de qué manera su disfunción puede traducirse en déficits cognitivos.
Posibles implicaciones clínicas en humanos
Los autores señalan que este hallazgo podría tener repercusiones futuras en el campo clínico, ya que estas conexiones podrían estudiarse en personas mediante técnicas de neuroimagen, como la tractografía, combinadas con evaluaciones cognitivas.
A largo plazo, “esto podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias para detectar alteraciones cerebrales asociadas a trastornos como la esquizofrenia”, apunta Leroy.
El proyecto integra diversas aproximaciones experimentales en ratones para identificar y caracterizar este circuito cerebral. En él han colaborado el laboratorio de Marta Nieto, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC); Joseph A. Gogos, de la Universidad de Columbia (Estados Unidos); y la investigadora del IN-CSIC-UMH, Cristina García Frigola.
La investigación ha sido posible gracias al apoyo del Programa Severo Ochoa para Centros de Excelencia de la Agencia Estatal de Investigación - Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Generalitat Valenciana, la Fundación 'la Caixa', la Fundación Severo Ochoa y el Instituto Nacional de Salud Mental de Estados Unidos (NIMH).