Un equipo del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y del CSIC, liderado por el investigador Ángel Barco, ha identificado un mecanismo molecular que ayuda a explicar por qué crecer en un entorno enriquecido mejora la memoria, mientras que la falta de estímulos puede deteriorarla.

El estudio, realizado en ratones y publicado en Nature Communications, demuestra que el entorno durante la infancia y adolescencia deja una huella estable en el cerebro al activar o desactivar un mismo factor de transcripción, AP-1, que regula la expresión de genes implicados en la plasticidad neuronal y el aprendizaje. Este hallazgo identifica un mediador molecular capaz de traducir experiencias vitales en cambios persistentes en la función cognitiva.

Para llevar a cabo la investigación, los ratones jóvenes fueron alojados en tres tipos de entorno: uno enriquecido con juguetes, ruedas para ejercicio y convivencia social; un entorno estándar; y un entorno empobrecido con aislamiento y ausencia de estímulos. Tras varias semanas, los animales que habían vivido en un entorno enriquecido mostraron mejor rendimiento en tareas de aprendizaje y memoria, mientras que los criados en entornos empobrecidos obtuvieron resultados inferiores.

El análisis del cerebro mediante técnicas de genómica y epigenética reveló que las experiencias tempranas modulan de manera sostenida la actividad del factor AP-1: su activación fortalece las conexiones neuronales, mientras que su reducción las debilita. Al bloquear experimentalmente el gen Fos, una subunidad clave de AP-1, los ratones no mostraron mejoras cognitivas pese al entorno enriquecido, confirmando que AP-1 es necesario para que se produzcan estos efectos.

Según Barco, “hemos identificado un interruptor molecular que traduce experiencias tempranas en cambios duraderos en el cerebro. Lo sorprendente es que un mismo factor de transcripción actúe como punto de convergencia para estímulos tan diversos como la estimulación sensorial, el ejercicio o la interacción social”.

El estudio también reveló que la respuesta de AP-1 varía entre tipos neuronales: neuronas piramidales de CA1 y neuronas granulares del giro dentado, ambas cruciales para el aprendizaje espacial y la formación de recuerdos, muestran activaciones diferenciadas. Marta Alaiz Noya, coprimera autora, explicó que “la activación robusta de AP-1 en entornos enriquecidos pone en marcha programas génicos que permiten al cerebro entrar en modo aprendizaje, reforzando conexiones neuronales en etapas sensibles del desarrollo”.

Los resultados sugieren que la estimulación ambiental y las interacciones sociales durante la infancia y adolescencia no solo enriquecen la experiencia vital, sino que también dejan una huella biológica tangible en el cerebro. Además, abren la puerta al desarrollo de estrategias terapéuticas que imiten los efectos de un entorno enriquecido en trastornos del neurodesarrollo o en deterioro cognitivo.

El trabajo ha contado con la colaboración de investigadores de la Universidad de Varsovia (Polonia) para el análisis bioinformático de los datos de metilación del ADN y ha recibido financiación de la Fundación “la Caixa”, la Agencia Estatal de Investigación, el Instituto de Salud Carlos III, el FEDER y la Generalitat Valenciana.