Por que algumas memórias duram a vida inteira enquanto outras desaparecem rapidamente?

A memória perdura quando uma rede de temporizadores moleculares fortalece experiências-chave ao longo do tempo.

Por Universidade Rockefeller com informações de Science Daily.

Diariamente, o cérebro transforma impressões passageiras, lampejos criativos e experiências emocionais em memórias duradouras que moldam nossa identidade e orientam nossas decisões. Uma questão central na neurociência tem sido como o cérebro determina quais informações valem a pena armazenar e por quanto tempo essas memórias devem permanecer.

Descobertas recentes mostram que as memórias de longo prazo se formam por meio de uma sequência de mecanismos moleculares de temporização que são ativados em diferentes partes do cérebro. Usando um sistema comportamental de realidade virtual em ratos, cientistas identificaram fatores regulatórios que ajudam a levar as memórias a estados cada vez mais estáveis ​​ou permitem que elas desapareçam completamente.

Um estudo publicado na revista Nature destaca como diversas regiões do cérebro trabalham juntas para reorganizar as memórias ao longo do tempo, com pontos de verificação que ajudam a avaliar a importância de cada memória e sua durabilidade.

“Esta é uma revelação fundamental porque explica como ajustamos a durabilidade das memórias”, afirma Priya Rajasethupathy, chefe do Laboratório de Dinâmica Neural e Cognição da Família Skoler Horbach. “O que escolhemos lembrar é um processo em constante evolução, e não algo que se resolve com um simples acionamento de um interruptor.”

Superando o Modelo Clássico de Memória

Durante muitos anos, os pesquisadores se concentraram em dois centros de memória principais: o hipocampo, responsável pela memória de curto prazo, e o córtex, que se acreditava armazenar as memórias de longo prazo. Pensava-se que essas memórias de longo prazo estariam por trás de interruptores biológicos de ativação e desativação.

“Os modelos existentes de memória no cérebro envolvem moléculas de memória semelhantes a transistores que atuam como interruptores liga/desliga”, diz Rajasethupathy.

Essa visão mais antiga sugeria que, uma vez que uma memória fosse marcada para armazenamento de longo prazo, ela persistiria indefinidamente. Embora essa estrutura fornecesse informações úteis, ela não explicava por que algumas memórias de longo prazo duram semanas, enquanto outras permanecem vívidas por décadas.

Uma via fundamental que liga a memória de curto prazo à memória de longo prazo.

Em 2023, Rajasethupathy e seus colegas descreveram um circuito cerebral que conecta os sistemas de memória de curto e longo prazo. Um elemento central dessa via é o tálamo, que ajuda a determinar quais memórias devem ser mantidas e as direciona para o córtex para estabilização a longo prazo.

Essas descobertas abriram caminho para questões mais profundas: o que acontece com as memórias depois que elas saem do hipocampo, e quais processos moleculares decidem se uma memória se torna duradoura ou desaparece?

Experimentos de realidade virtual revelam persistência da memória.

Para investigar esses mecanismos, a equipe construiu um sistema de realidade virtual que permitiu que camundongos formassem memórias específicas. “Andrea Terceros, uma pós-doutoranda do meu laboratório, criou um modelo comportamental elegante que nos permitiu abordar esse problema de uma nova maneira”, diz Rajasethupathy. “Ao variar a frequência com que certas experiências eram repetidas, conseguimos fazer com que os camundongos se lembrassem de algumas coisas melhor do que de outras e, em seguida, analisamos o cérebro para ver quais mecanismos estavam correlacionados com a persistência da memória.”

A correlação por si só não conseguia responder às questões principais, então a co-líder Celine Chen criou uma plataforma de triagem baseada em CRISPR para alterar a atividade genética no tálamo e no córtex. Essa abordagem mostrou que a remoção de certas moléculas alterava a duração das memórias, e cada molécula operava em sua própria escala de tempo.

Guia de Programas Cronometrados – Estabilidade da Memória

Os resultados indicam que a memória de longo prazo não depende de um único interruptor liga/desliga, mas de uma sequência de programas de regulação genética que se desdobram como temporizadores moleculares em todo o cérebro.

Os temporizadores iniciais ativam-se rapidamente, mas desaparecem com a mesma rapidez, permitindo que as memórias se dissipem. Os temporizadores posteriores ativam-se mais gradualmente, dando às experiências importantes o suporte estrutural necessário para persistirem. Neste estudo, a repetição serviu como indicador de importância, permitindo aos pesquisadores comparar contextos frequentemente repetidos com aqueles observados apenas ocasionalmente.

A equipe identificou três reguladores transcricionais essenciais para a manutenção da memória: Camta1 e Tcf4 no tálamo e Ash1l no córtex cingulado anterior. Essas moléculas não são necessárias para a formação da memória inicial, mas são cruciais para sua preservação. A interrupção de Camta1 e Tcf4 enfraqueceu as conexões entre o tálamo e o córtex, causando perda de memória.

De acordo com o modelo, a formação da memória começa no hipocampo. Camta1 e seus alvos subsequentes ajudam a manter essa memória inicial intacta. Com o tempo, Tcf4 e seus alvos são ativados para fortalecer a adesão celular e o suporte estrutural. Finalmente, Ash1l promove programas de remodelagem da cromatina que reforçam a estabilidade da memória.

“A menos que você associe as informações a esses temporizadores, acreditamos que você estará predisposto a esquecê-las rapidamente”, diz Rajasethupathy.

Mecanismos de memória compartilhada em toda a biologia

Ash1l faz parte de uma família de proteínas conhecida como histona metiltransferases, que ajudam a manter funções semelhantes à memória em outros sistemas. “No sistema imunológico, essas moléculas ajudam o corpo a se lembrar de infecções passadas; durante o desenvolvimento, essas mesmas moléculas ajudam as células a se lembrarem de que se tornaram neurônios ou músculos e a manter essa identidade a longo prazo”, diz Rajasethupathy. “O cérebro pode estar reaproveitando essas formas ubíquas de memória celular para dar suporte às memórias cognitivas.”

Essas descobertas podem eventualmente ajudar os pesquisadores a tratar doenças relacionadas à memória. Rajasethupathy sugere que, ao compreender os programas genéticos que preservam a memória, os cientistas poderão redirecionar as vias da memória, contornando regiões cerebrais danificadas em condições como o Alzheimer. “Se soubermos quais são a segunda e a terceira áreas importantes para a consolidação da memória, e tivermos neurônios morrendo na primeira área, talvez possamos contornar a região danificada e deixar que as partes saudáveis ​​do cérebro assumam o controle”, afirma ela.

Próximos passos: decodificando o sistema de temporizador de memória

A equipe de Rajasethupathy agora busca desvendar como esses temporizadores moleculares são ativados e o que determina sua duração. Isso inclui investigar como o cérebro avalia a importância de uma memória e decide por quanto tempo ela deve durar. Seu trabalho continua a apontar o tálamo como um centro crucial nesse processo de tomada de decisão.

“Estamos interessados ​​em compreender a vida de uma memória para além da sua formação inicial no hipocampo”, diz Rajasethupathy. “Acreditamos que o tálamo, e os seus fluxos paralelos de comunicação com o córtex, são fundamentais neste processo.”

---

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade Rockefeller. Observação: o conteúdo pode ser editado para adequação ao estilo e tamanho.

Multimídia relacionada :

• Modelo comportamental baseado em realidade virtual para a memória

Referência do periódico :
Andrea Terceros, Celine Chen, Yujin Harada, Tim Eilers, Millennium Gebremedhin, Pierre-Jacques Hamard, Richard Koche, Roshan Sharma, Priya Rajasethupathy. Thalamocortical transcriptional gates coordinate memory stabilization. Nature, 2025; DOI: 10.1038/s41586-025-09774-6

---

---