La memòria de treball és una funció cognitiva essencial per desenvolupar activitats del dia a dia i retenir informació temporalment. Es tracta d'una memòria funcional que permet comprendre la informació, aprendre i gestionar les respostes amb capacitat control, unes capacitats que en algunes malalties neurodegeneratives se solen veure afectades. Ara, un estudi publicat a la revista Cell Reports ha identificat una ruta molecular al cervell que és decisiva per al funcionament correcte de la memòria de treball.
L'estudi, desenvolupat en models animals, l'ha liderat Francisco José López-Murcia, professor de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut i de l'Institut de Neurociències de la Universitat de Barcelona (UBneuro), i membre de l'Institut d'Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL). Hi ha col·laborat un equip dirigit pel professor Nils Brose, de l'Institut Max Planck de Ciències Multidisciplinàries (MPI-NAT, Göttingen, Alemanya).
Com es preparen les sinapsis per a la transmissió neuronal
Les neurones no sempre es comuniquen a un ritme constant. En molts circuits neuronals, es produeixen unes breus ràfegues d'activitat que enforteixen temporalment les sinapsis, la qual cosa permet una transmissió més eficient de la informació. Dos d'aquests processos transitoris d'enfortiment són la facilitació a curt termini i la potenciació posttetànica (PPT), tots dos particularment prominents en les sinapsis de fibres molsoses, que es creu que contribueixen a la memòria de treball.
A escala molecular, l'equip es va centrar en l'estudi de la proteïna Munc13-1, un factor clau que prepara les vesícules sinàptiques per a l'alliberament de neurotransmissors, un pas conegut com encebament vesicular. L'estudi demostra que Munc13-1 ha de ser regulada pel calci per dues vies complementàries: la via de senyalització calci-fosfolípids (a través del domini C2B de Munc13-1) i la de calci-calmodulina (a través d'una regió d'unió a aquesta proteïna).
Disseccionant els sensors moleculars de la proteïna Munc13-1
En models animals amb aquestes vies de senyalització alterades, els autors van mesurar les respostes sinàptiques en les sinapsis de fibres molsoses de l'hipocamp durant patrons d'estimulació que imiten l'activitat fisiològica.
"Els resultats revelen que, quan Munc13-1 no podia detectar adequadament els senyals de calci, les sinapsis perdien gran part de la seva capacitat per enfortir-se temporalment durant l'activitat repetida", explica Francisco José López-Múrcia, professor del Departament de Patologia i Terapèutica Experimental de la UB.
