La actividad sináptica subyacente a la memoria y el aprendizaje
El proyecto Wierda-Heterogeneity («Análisis de la heterogeneidad en la liberación de las vesículas sinápticas»), financiado con fondos comunitarios, centró su actividad investigadora en la identificación y el aislamiento de sinapsis activas individuales. Esta iniciativa supone que las futuras investigaciones podrán estudiar la actividad sináptica normal del sistema nervioso central (SNC) y cómo dicha actividad afecta al almacenamiento de la información en las redes neuronales. Para lograr este objetivo, en primer lugar, el equipo tuvo que aislar sinapsis individuales del SNC bloqueando la transmisión sináptica general en neuronas obtenidas directamente de un sujeto de estudio. Esta operación fue posible mediante la infusión de bloqueadores del receptor postsináptico y, posteriormente, «desbloqueando» a nivel local una sinapsis individual identificada. Por medio de un enfoque multidisciplinario que combinó electrofisiología, microscopía de fluorescencia y herramientas farmacológicas, el equipo de investigación consiguió evaluar la eficiencia de la neurotransmisión antes y después de la activación sináptica. Este método también permitió al equipo del proyecto Wierda-Heterogeneity avanzar en la investigación sobre la separación de los mecanismos de plasticidad pre y postsinápticos. La plasticidad es la capacidad de las redes celulares de modificar su actividad según resulte necesario para codificar y retener los recuerdos. Por ello, unos mecanismos de plasticidad eficientes también son importantes para el aprendizaje. Como parte del estudio, los participantes en el proyecto se centraron en la intervención de la sinaptotagmina y los genes candidatos SNAP-25, que tienden a regular la heterogeneidad de la liberación de las vesículas sinápticas. Mientras tanto, se han identificado visualmente sinapsis individuales en neuronas del hipocampo. Además, los análisis se realizaron utilizando neuronas sin moléculas candidatas o que expresaban moléculas candidatas mutadas para así destacar su contribución a la eficiencia de la liberación presináptica. Las investigaciones del equipo del proyecto Wierda-Heterogeneity aportan nueva información acerca del procesamiento y la plasticidad sinápticos. Esto, a su vez, mejorará la comprensión de los mecanismos patógenos humanos y proporcionará más información acerca de la patología de las sinaptopatías.