¿Qué papel juega la melatonina en la formación de la memoria?

Papel de la melatonina en la formación de la memoria

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Un estudio en ratones sugiere una explicación de cómo la hormona del sueño melatonina puede ayudar a mejorar la memoria. Crédito de la imagen: Tero Vesalainen/Getty Images
  • La formación de la memoria es objeto de investigación continua, quedando preguntas sobre los mecanismos exactos en el cerebro que la sustentan.
  • Se ha entendido que el sueño juega un papel en la retención de la memoria desde hace más de un siglo.
  • La melatonina, una hormona producida naturalmente en el cerebro para inducir el sueño y regular el ciclo circadiano, se ha relacionado con una mejora de la memoria en roedores.
  • Un estudio reciente en ratones ha propuesto que la melatonina influye en la formación de la memoria a través de la regulación de la fosforilación de proteínas en partes del cerebro responsables de la memoria.

La forma en que se forman los recuerdos ha sido un acertijo que ha desconcertado a los investigadores durante más de un siglo, y todavía hay muchas preguntas que quedan sobre los mecanismos biológicos que los sustentan.

Tal vez debido a esta falta de comprensión, no existen intervenciones farmacológicas que se puedan tomar para mejorar la memoria.

“Actualmente, no hay medicamentos que hayan sido aprobados específicamente para mejorar la formación de la memoria. Si bien algunos medicamentos recetados se utilizan para mejorar la memoria en condiciones como la enfermedad de Alzheimer, no se recomiendan para mejorar la memoria en adultos sanos”, dijo el Dr. Raj Dasgupta, asesor médico principal de Sleep Advisor, a Medical News Today.

La melatonina es una hormona producida naturalmente por la glándula pineal en el centro del cerebro en respuesta a la oscuridad, y ayuda a regular el reloj circadiano y el sueño. Se pueden tomar formas sintéticas como suplemento para ayudar a inducir el sueño.

Su papel en el tratamiento de los síntomas del desfase horario y el insomnio en los seres humanos es objeto de investigación, según el Centro Nacional de Salud Complementaria e Integral.

El sueño se ha relacionado con una mejor retención de la memoria durante más de un siglo, y se cree que el estado del cerebro durante el sueño está optimizado para la consolidación de la memoria, aunque los mecanismos exactos que subyacen a esta relación no están claros.

Para explorar si la melatonina y sus derivados tenían algún efecto en la memoria, los investigadores realizaron experimentos en ratones y observaron que la hormona promovía la memoria a largo plazo al modular la fosforilación de proteínas.

Sus resultados se publicaron en NeuroReport.

¿Cómo mejora la melatonina la memoria?

Para determinar si el mecanismo que subyace a la relación entre la melatonina y la mejora de la memoria en ratones se debía a la activación de los receptores de melatonina o a la fosforilación de otras proteínas involucradas en la formación de la memoria, los investigadores de la Universidad Sophia, Tokio, Japón, llevaron a cabo una serie de experimentos en ratones machos.

Decidieron no utilizar ratones hembras en los experimentos debido a que les preocupaba que su ciclo de fertilidad afectara los resultados.

Primero, se entrenó a los ratones para encontrar un objeto de cerámica que no habían visto antes mientras se les exponía a un ciclo de luz de 12 horas y oscuridad de 12 horas.

Este experimento fue diseñado para medir la formación de la memoria a largo plazo en ratones utilizando la tarea de reconocimiento de objetos novedosos (NORT, por sus siglas en inglés).

Los ratones se familiarizaron con un área experimental durante tres días. En el cuarto día, se introdujeron dos objetos para una fase de entrenamiento. Después de 24 horas, se reemplazó un objeto familiar por un objeto nuevo para la fase de prueba. Los investigadores registraron la duración de la exploración de los objetos, que sirve como indicador de la memoria de reconocimiento de objetos.

Después de la prueba inicial de memoria, a los ratones se les administró melatonina, un fármaco que se une al receptor de melatonina llamado ramelteon, un metabolito metabólico de la melatonina llamado AMK, o un tratamiento de control, y se evaluó la eficacia de estos tratamientos en su rendimiento de memoria después de un día.

Los investigadores encontraron que el reconocimiento de objetos novedosos aumentó en los ratones a los que se les administró melatonina, AMK y ramelteon en comparación con los controles.

Luego, los investigadores eutanasiaron a los ratones y tomaron muestras de sus cerebros para examinar la fosforilación de proteínas asociadas con la formación de la memoria en partes del cerebro asociadas con la creación de la memoria, el hipocampo y la corteza perirrinal.

La fosforilación es la adición de un grupo químico a una proteína, lo que afecta sus niveles de actividad en reacciones bioquímicas. Encontraron que la fosforilación de proteínas asociadas con la memoria aumentó en presencia de AMK y ramelteon.

Estos hallazgos sugieren que la melatonina está involucrada en la promoción de la formación de la memoria de reconocimiento de objetos a largo plazo al modular los niveles de fosforilación de proteínas relacionadas con la memoria.

Estas proteínas están involucradas en vías de formación de memoria relacionadas con la unión de receptores y vías no asociadas con la unión de receptores.

Por qué es importante el sueño para la memoria

El Dr. Alex Dimitriu, doble certificado en psiquiatría y medicina del sueño, y fundador de Menlo Park Psychiatry & Sleep Medicine, que no participó en el estudio, explicó a MNT la importancia del sueño en la formación de la memoria.

“El sueño es el Santo Grial de la memoria y está detrás de gran parte del trabajo que hago con mis pacientes”, señaló.

“Los recuerdos se forman en los seres humanos en varios pasos discretos. El primer paso es el registro, que es el proceso de prestar atención. Los recuerdos se almacenan en la memoria a corto plazo y, posteriormente, con la repetición, la importancia y especialmente el sueño, los recuerdos se convierten en almacenamiento a largo plazo. Gran parte de la formación de la memoria a largo plazo ocurre durante el sueño de ondas lentas (sueño profundo), en la primera mitad de la noche.”

– Alex Dimitriu

Debido a la relación entre el sueño y la melatonina, se ha investigado el papel de la melatonina en la creación de la memoria. No está claro si la activación de los receptores de melatonina en el cerebro es responsable de una mejor formación de la memoria o si otros mecanismos son responsables.

Anteriormente se ha investigado si la melatonina mejora diferentes tipos de memoria en roedores.

“Un estudio publicado en 2021 encontró que la melatonina mejora la memoria espacial a corto plazo en un modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer”, dijo el Dr. Dasgupta, quien tampoco participó en el estudio.

“Otro estudio, publicado en 2022, encontró que la melatonina mejoró el aprendizaje espacial y el deterioro de la memoria en ratas. Estos estudios sugieren que la melatonina puede ser un tratamiento potencial para los problemas de memoria, como los asociados con la enfermedad de Alzheimer”, dijo a MNT.

Investigación aún por realizar en personas

El estudio se realizó en ratones y no está claro si los resultados podrían ser aplicables a los seres humanos. Sin embargo, pruebas adicionales en humanos podrían aclarar la aplicabilidad de la investigación.

El Dr. Clifford Segil, neurólogo del Providence Saint John’s Health Center en Santa Mónica, CA, que no participó en la investigación actual, dijo a MNT que “hacer investigaciones sobre cómo mejorar la memoria en animales y luego repetir pruebas similares en humanos es una gran idea”.

“Si se demuestra que algo tiene el potencial de ayudar a los animales a formar recuerdos a largo plazo y la sustancia que se les administra a los animales no tiene efectos secundarios para la salud, estos estudios deberían repetirse en humanos. Sería interesante para mí revisar si la melatonina ayuda con la memoria”, dijo.