Llegó la era de la genética. Durante los últimos años los descubrimientos sobre las bases genéticas de los más diversos fenómenos biológicos se han ido sucediendo a un ritmo vertiginoso. El estudio de las bases genéticas de todo tipo de enfermedades que se está realizando en la actualidad alterará completamente nuestra forma de entender la medicina, y el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en la genética no tardará en afectar a nuestra vida diaria planteando nuevas posibilidades, y también nuevos interrogantes científicos y morales.

No obstante, a pesar de que la importancia de este tipo de investigación es bien conocida por el público en general, existen determinados ámbitos de investigación relacionados con la genética que resultan prácticamente desconocidos. Tendemos a pensar en la genética como algo relacionado exclusivamente con la dimensión "corporal" del organismo. Pero la acción de los genes va mucho más allá. Los genes no sólo determinan cómo se desarrollan y funcionan el corazón, el riñón y los pulmones. También contienen los planos de construcción de nuestro cerebro; y, por medio del cerebro, determinan lo que somos no sólo físicamente, sino también psíquicamente. El aprendizaje, la memoria, la atención, la percepción... son ejemplos de procesos psicológicos básicos que son posibles gracias a la intervención de unas estructuras y procesos cerebrales altamente complejos que funcionan siguiendo las instrucciones especificadas en nuestro ADN.

Desde hace mucho tiempo, los científicos se han interesado por saber cuáles son las bases biológicas de estos procesos mentales. Una de las cuestiones más interesantes en las que han centrado gran parte de sus esfuerzos ha sido estudiar qué es lo que cambia en nuestro cerebro cuando aprendemos algo. Cuando introducimos información en un ordenador, podemos recuperarla más tarde porque esta información se conserva en forma de pequeños cambios físicos en el ordenador; en concreto, cambios en la tarjeta de memoria o en el disco duro. De la misma forma, cuando nosotros hacemos uso de información que hemos aprendido anteriormente, debe de ser porque esta información se ha mantenido de alguna manera en nuestro cerebro. Cada experiencia que recordamos tiene que estar almacenada en el cerebro de alguna forma.

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El aprendizaje, la memoria, la atención, la percepción... son ejemplos de procesos psicológicos básicos que son posibles gracias a la intervención de unas estructuras y procesos cerebrales altamente complejos que están construidos siguiendo las instrucciones especificadas en nuestro ADN.

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Las experiencias podrían almacenarse en el cerebro de distintas formas. Una de ellas podría consistir en el desarrollo de conexiones entre las neuronas. Las neuronas se hallan conectadas unas con otras por medio de pequeños puntos de unión llamadados sinapsis. Cuando una neurona está activa, sus sinapsis liberan unas sustancias, llamadas neurotransmisores, sobre la siguiente neurona y hacen que ésta se active. De este modo, la activación pasa progresivamente de unas neuronas a otras. Según muchos científicos, el aprendizaje tiene lugar porque se alteran estas sinapsis, haciendo que los impulsos se transmitan mejor o peor de una neurona a otra.

El estudio de los procesos concretos por los cuales se alteran estas sinapsis no es en absoluto una rama de investigación novedosa, pero en los últimos años se están realizando grandes avances, y el desarrollo de la genética tiene mucho que ver con ellos. En concreto, si se sospecha que determinada sustancia puede estar involucrada en los cambios sinápticos, es posible buscar el gen responsable de crear dicha sustancia y ver qué es lo que pasa cuando se manipula este gen. Manipulando un gen encargado de fabricar una sustancia podemos saber si esta sustancia interviene en los cambios en la sinapsis (por ejemplo, observando directamente estos cambios con el microscópio) o bien podemos observar si la manipulación del gen altera de alguna forma la capacidad de aprender de un organismo (por ejemplo, comprobando si se potencia su capacidad para aprender a resolver diversos problemas).

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En los últimos años se están realizando grandes avances, y el desarrollo de la genética tiene mucho que ver con ellos.

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Por ejemplo, existe una sustancia en el cerebro, llamada CaMKII, que tiene la propiedad de activar un tipo de receptores que facilitan la transmisión de un impulso de una neurona a otra. Para estudiar hasta qué punto esta sustancia estaba involucrada en el aprendizaje, Silva y sus colegas crearon una cepa de ratones alterados genéticamente de manera que fueran incapaces de sintetizar el CaMKII adecuadamente. Los resultados mostraron que el cambio de las conexiones entre neuronas estaba alterado en estos ratones. Los autores del estudio también observaron que estos ratones tenían problemas para aprender sobre relaciones espaciales entre objetos. En concreto, cuando se les metía en una piscina en la que había una plataforma hacia la que debían nadar, se observaba que estos ratones tardaban más que los ratones de control en aprender a llegar a la plataforma.

En otros estudios se han utilizado cepas de ratones en los que el gen responsable del CaMKII puede activarse o desactivarse al antojo del investigador introduciendo o no en la dieta de los ratones cierta sustancia que es necesaria para que el gen funcione adecuadamente. Los resultados muestran que cuando este gen está activo los ratones aprenden de forma normal, mientras que cuando el gen está inactivo los ratones tienen dificultades para aprender.

Se trata sólo de algunos ejemplos aislados que permiten intuir hasta qué punto la genética puede suponer una fuente de oportunidades para áreas científicas muy diversas. Los medios de comunicación suelen recalcar que la investigación en genética permitirá prevenir y tratar enfermedades orgánicas que hasta ahora son incurables. Los estudios comentados aquí nos invitan a esperar que tal vez algún día todos los trastornos psíquicos derivados de problemas de aprendizaje también contarán con nuevos y mejores tratamientos.

Referencias bibliográficas

Silva, A. J., y Giese, K. P. (1998). Gene targetting: A novel window into the biology of learning and memory. En J. L. Martinez y R. P. Gesner (Eds.), Neurobiology of learning and memory (pp. 89-142). San Diego: Academic Press.

Maiford, M., Bach, M. E., Huang, Y. -Y., Wang, L., Hawkins, R. D., y Kandel, E. R. (1996). Control of memory formation through regulated expression of a CaMKII transgene. Science, 274, 1678-1683.

Enlaces de interés

· Laboratorio de Silva: http://www.silvalab.com/index.htm
· Molecular Cellular Cognition Society: http://www.molcellcog.org/