Un estudio realizado por el Instituto de Neurociencias, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, ha identificado un mecanismo molecular que explica cómo un entorno estimulante durante la infancia puede mejorar la memoria, mientras que la falta de estímulos tiende a deteriorarla.
Publicado en ‘Nature Communications’, la investigación se llevó a cabo en ratones y muestra cómo el entorno durante la infancia y adolescencia genera una huella duradera en el cerebro. Esta huella se manifiesta a través de la activación o desactivación del factor de transcripción AP-1, que regula la expresión de genes relacionados con la plasticidad neuronal y el aprendizaje.
El estudio, liderado por el investigador del CSIC Ángel Barco, sostiene que AP-1 actúa como un mediador que traduce las experiencias vitales en cambios persistentes en la función cognitiva, según el comunicado del instituto.
Para el experimento, el equipo instaló a los ratones en tres tipos de ambientes: uno enriquecido con juguetes, ruedas para ejercicio y convivencia social; otro estándar; y un último, empobrecido, caracterizado por el aislamiento y la falta de estímulos. Después de varias semanas, los ratones en el entorno enriquecido mostraron mejores resultados en tareas de aprendizaje y memoria, mientras que aquellos en entornos empobrecidos obtuvieron peores resultados.
Mediante el uso de técnicas avanzadas de genómica y epigenética, los investigadores revelaron que las experiencias tempranas alteran de manera sostenida la actividad del factor de transcripción AP-1. Su activación fortalece las conexiones neuronales, mientras que su reducción debilita estos procesos. Cuando se bloqueó experimentalmente el gen Fos, parte del complejo AP-1, los ratones no se beneficiaron de los entornos enriquecidos, lo que subraya la importancia de AP-1 en la mejora cognitiva inducida por la estimulación ambiental.
Ángel Barco destacó que, aunque se conocía desde hace tiempo la influencia del entorno en la capacidad de aprendizaje, no se había identificado el mecanismo específico. El hallazgo del interruptor molecular revela cómo las experiencias tempranas generan cambios duraderos en el cerebro.
El estudio también observó que el impacto del entorno varía entre diferentes tipos de neuronas, cruciales para el aprendizaje espacial y la formación de recuerdos. Marta Alaiz-Noya, junto con Federico Miozzo y Miguel Fuentes Ramos, señala que la activación de AP-1 en entornos enriquecidos inicia programas génicos que permiten al cerebro entrar en modo aprendizaje.
Los hallazgos refuerzan la noción de que la estimulación ambiental y las interacciones sociales durante etapas formativas no solo enriquecen la experiencia, sino que dejan una marca biológica en el cerebro. Además, abren nuevas posibilidades para desarrollar estrategias terapéuticas que emulen los efectos de un entorno enriquecido, especialmente en trastornos del neurodesarrollo o situaciones de deterioro cognitivo.
El trabajo también tuvo la participación de investigadores de la Universidad de Varsovia, quienes contribuyeron al análisis bioinformático de los datos de metilación del ADN. Este proyecto fue financiado por la Fundación ‘la Caixa’, la Agencia Estatal de Investigación, el Instituto de Salud Carlos III, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y la Generalitat Valenciana.
