Un equipo de investigación dirigido por el profesor Hyo Won-do del Departamento de Ciencias de la Vida del KAIST desarrolló una tecnología optogenética que controla la actividad de las proteínas con la luz. La explicación es que esto puede suprimir la formación excesiva de memoria que conduce al trastorno de estrés postraumático.
Nuestro cerebro crea y destruye nuevos recuerdos a través de diversas experiencias todos los días. El proceso de formación de la memoria tiene lugar en una región del cerebro llamada hipocampo, donde las señales positivas y negativas se equilibran para mantener una formación óptima de la memoria. Sin embargo, si no hay reguladores positivos, surgen problemas con la formación de la memoria, y si se dañan los reguladores negativos, se forman recuerdos excesivos. Esta formación excesiva de memoria puede causar trastornos psiquiátricos como el trastorno de estrés postraumático.
El equipo de investigación se centró en la proteína «fosfolípido hidrolasa C beta 1 (PLCβ1)», una molécula de señalización intracelular representativa activada por varios neurotransmisores cerebrales.
El equipo de investigación desarrolló una tecnología optogenética controlada por luz para controlar con precisión la actividad de la proteína PLCβ1. Esta tecnología puede utilizar la luz para activar o desactivar proteínas específicas, permitiendo un control preciso de la actividad neuronal que ocurre en áreas específicas del cerebro.
El equipo de investigación descubrió que los ratones con deficiencia de la proteína PLCβ1 tenían una formación excesiva de memoria y aumentaban las respuestas de miedo, pero a la inversa, cuando la proteína PLCβ1 se sobreexpresaba o activaba mediante optogenética, las respuestas de miedo excesivas se suprimían.
Con ello, el equipo de investigación demostró que la proteína PLCβ1 juega un papel importante en las primeras etapas de la formación de la memoria. Este resultado muestra que la tecnología optogenética puede ser una herramienta innovadora no sólo para la investigación en neurociencia, sino también para diagnosticar y tratar las causas de trastornos psiquiátricos como el trastorno de estrés postraumático.
El autor correspondiente, el profesor Heo, dijo: «Este estudio reveló que la proteína PLCβ1 desempeña un papel importante en las primeras etapas de la formación de la memoria en el hipocampo» y agregó: «Hemos encontrado una manera de suprimir con precisión la formación excesiva de memoria de miedo. Esperamos que controlar la actividad de la proteína PLCβ1 «puede crear eso, y se necesita más investigación clínica para determinar cómo la inhibición de la señalización de la proteína PLCβ1 afecta otras funciones cerebrales y si se puede aplicar a los humanos».
El estudio, dirigido por el Dr. Jinsu Lee del Departamento de Ciencias de la Vida de KAIST, se publicará en la edición impresa de julio de la prestigiosa revista académica internacional ‘Sciences Advances’ y se publicó en línea el día 28. El mes pasado.
Mientras tanto, esta investigación se realizó con el apoyo del Programa de Investigación Interdisciplinaria del Ministerio de Ciencia y TIC y el Proyecto de Singularidad Global KAIST.
[참고자료]
Tesis: Formación de memoria de miedo mediante la regulación de la excitabilidad neuronal por la fosfolipasa C beta 1 en el giro dentado). (Factor de Impacto: 13,6). (DOI: 10.1038/s41592-023-02122-4)
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