El glutamato es uno de los neurotransmisores más importantes del cerebro que desempeña un papel fundamental en la memoria y el aprendizaje. Entre sus funciones principales, actúa como un excitador en el sistema nervioso central (SNC) y está involucrado en la transmisión de señales entre las células nerviosas, conocidas como neuronas. En esta nota profundizaremos en su definición, principales receptores y funciones. Además, explicaremos qué ocurre ante una desrregulación de glutamato, cómo afecta el aprendizaje y qué sucede con la memoria.

Glutamato: ¿Qué es?

El glutamato es el principal neurotransmisor excitatorio en el cerebro. Entre sus funciones, facilita la comunicación entre las neuronas y desencadena la activación de las células postsinápticas. Por consiguiente, permite la transmisión de señales neuronales relacionadas con la información nueva que se está aprendiendo.

La función del glutamato en el cerebro es crucial para el aprendizaje y la memoria. Y es que, la activación de los receptores de glutamato desencadena cambios en las sinapsis neuronales, lo que fortalece o debilita las conexiones entre las neuronas. Este proceso, conocido como plasticidad sináptica, es fundamental para la formación de nuevas memorias y la adaptación del cerebro a nuevas experiencias.

Glutamato y plasticidad cerebral: Mucho que ver

Existen dos procesos sinápticos donde el glutamato tiene mucho que ver. Por un lado, la potenciación a largo plazo (long term potentiation, LTP, en inglés) y, por otro, la depresión a largo plazo (long term depression, LTD, en inglés). Ambos procesos son formas de plasticidad sináptica que subyacen a la capacidad del cerebro para el aprendizaje y la memoria.

Potenciación a largo plazo

La LTP es un fenómeno mediante el cual la eficacia sináptica se ve aumentada después de la estimulación repetitiva y persiste durante un período de tiempo prolongado. Además, la LTP se considera una base celular del aprendizaje y la memoria. Y, como no puede ser de otro modo, el glutamato, como neurotransmisor excitatorio, desempeña un papel fundamental en la inducción de dicho fenómeno.

Depresión a largo plazo

Por su parte, la LTD es un proceso opuesto a la LTP, en el que la eficacia sináptica se debilita después de la estimulación persistente o repetitiva. A pesar de las diferencias entre tales procesos, la LTD también depende de la activación de los receptores de glutamato. De esta forma, durante dicho fenómeno, la activación prolongada de los receptores metabotrópicos de glutamato puede desencadenar una serie de eventos intracelulares que conducen a la disminución de la conductancia sináptica y a cambios en la estructura y función sináptica.

Los grandes receptores de glutamato

glutamato funcion

Los receptores de glutamato son proteínas situadas en la membrana de las células neuronales que permiten la acción del neurotransmisor.Por lo tanto, estos receptores son cruciales para la transmisión de señales excitatorias en el sistema nervioso central y desempeñan un papel fundamental en la función cerebral, incluyendo la memoria, el aprendizaje y otras funciones cognitivas.

Así pues, según lo visto, el glutamato tiene una función clave la memoria y el aprendizaje a través de su participación en la plasticidad sináptica, la inducción de la LTP, regulación de la neurotransmisión y la activación de vías de señalización intracelular. Por ello, un equilibrio adecuado en los niveles y la función del glutamato es esencial para el correcto funcionamiento de la memoria y el aprendizaje.

¿Cómo se involucra en la plasticidad sináptica y formación de memoria?

Como se ha mencionado, el glutamato tiene mucho que ver con la plasticidad sináptica, que es la capacidad de las conexiones sinápticas entre las neuronas para cambiar su fuerza y eficacia. Este proceso subyace en la formación y consolidación de la memoria.

De este modo, durante el aprendizaje, la liberación de glutamato en las sinapsis, permite la activación de receptores de glutamato en las neuronas postsinápticas, lo que lleva a cambios en la fuerza y la eficacia de la conexión sináptica. Así, durante la formación de la memoria, las sinapsis entre las neuronas se fortalecen o debilitan, lo que permite la codificación y el almacenamiento de la información. Procesos en los que, como no pueden ser de otro modo, está directamente implicado el glutamato.

¿Qué ocurre cuando hay una desregulación del glutamato?

¿Sabías que se ha llegado a considerar al glutamato como el neurotransmisor excitatorio más importante del SNC de los mamíferos? Sin embargo, la sobreestimulación del glutamato también está implicada en la muerte de las células neuronales, entre otros. Efectos que pueden desencadenar diferentes trastornos y enfermedades neurodegenerativas tales como el alzhéimer (Ribeiro et al., 2017).

que es el glutamato

La cara A y la cara B del glutamato

McEntee y Crook (1993) afirman que el glutamato es el más abundante de un grupo de aminoácidos endógenos en el SNCl de los mamíferos que presumiblemente funcionan como neurotransmisores excitatorios.

Ahora, en condiciones anormales, pueden comportarse como neurotoxinas. Así, si como neurotransmisores se cree que estos compuestos desempeñan un papel importante en las funciones del aprendizaje y la memoria, como neurotoxinas, están involucradas en la patogénesis de una variedad de trastornos neurodegenerativos en los que la cognición se ve afectada.

En resumen, la desregulación del glutamato se ha asociado con varios trastornos de memoria y aprendizaje. Tanto un exceso como una deficiencia en los niveles, pueden tener efectos negativos en la función cognitiva. Algunos ejemplos relacionados a la desregulación implican el surgimiento de enfermedades neurodegenerativas, trastornos del estado de ánimo, traumatismos cranoencefálicos e incluso esquizofrenia.

Conclusión

El glutamato es un neurotransmisor clave en el SNC implicado en funciones cognitivas, incluyendo la memoria y el aprendizaje. Es importante destacar que el equilibrio adecuado en los niveles y la función del glutamato es esencial para un funcionamiento cognitivo correcto.

Así, la comprensión de los mecanismos subyacentes y la identificación de enfoques terapéuticos dirigidos al glutamato pueden tener implicaciones interesantes en el tratamiento de trastornos de memoria y aprendizaje. Sin embargo, aún se requiere más investigación para obtener una comprensión completa de dichas interacciones y su aplicación clínica.

Referencias bibliográficas

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