La capacidad del cuerpo para mantener una temperatura estable frente a condiciones ambientales extremas es un mecanismo fundamental para la supervivencia. Tradicionalmente, se ha atribuido la regulación de la temperatura corporal a respuestas autonómicas directas del sistema nervioso central en reacción a estímulos térmicos. Sin embargo, nuevos estudios han revelado un fenómeno fascinante: el papel decisivo de los recuerdos relacionados con experiencias de frío en la activación de respuestas termorreguladoras en todo el cuerpo. Esta interrelación abre una ventana hacia cómo el cerebro almacena y recupera información térmica pasada para anticipar y preparar mecanismos fisiológicos, mejorando la eficiencia energética y la adaptación al medio ambiente. En investigaciones con modelos animales, específicamente ratones, se ha demostrado que estos pueden asociar un entorno concreto con una temperatura fría significativa.
Este proceso llamado condicionamiento pavloviano termorregulador permite que el animal, al regresar a ese mismo contexto aunque la temperatura real sea neutra, active respuestas internas como el aumento del metabolismo y la termogénesis. Este hallazgo sugiere que la memoria del frío no solo es un recuerdo pasivo, sino un factor activo capaz de modular la fisiología corporal. La memoria de experiencias térmicas frías involucra un circuito neuronal particular que incluye el hipocampo y el hipotálamo. Evidencias muestran un aumento de la actividad neuronal en subregiones específicas del hipocampo, como CA1 y CA3, durante la experiencia fría y el recuerdo de esta. El hipocampo se vincula entonces a zonas termorreguladoras del hipotálamo, especialmente el área hipotalámica lateral (LHA) y el área preóptica medial (MPO), facilitando una vía que traduce la experiencia almacenada en respuestas autómatizadas.
Esta interacción es esencial para que el cuerpo prepare y despliegue mecanismos que produzcan y conserven calor, involucrando mayores tasas metabólicas, activación de la grasa parda y cambios conductuales. El tejido adiposo marrón (TAM) juega un papel crítico en la producción de calor sin temblor muscular mediante un proceso llamado termogénesis sin escalofríos. Durante la evocación de la memoria del frío, se observa una regulación al alza de genes relacionados con la termogénesis en este tejido, como Ucp1, Cpt1a y Ppargc1a, que participan en la oxidación de ácidos grasos y la generación de calor. Este mecanismo metabólico es vital para mantener la temperatura corporal central durante la exposición al frío. Una característica notable del proceso es que la reactivación artificial de estas memorias de frío, por ejemplo, usando técnicas optogenéticas para estimular los grupos neuronales etiquetados como las “engrams” o “células del recuerdo”, puede simular respuestas fisiológicas propias de un desafío térmico frío.
Esto incluye un aumento de la tasa metabólica y la expresión génica termogénica en el TAM, mostrando que la memoria en sí puede inducir adaptaciones corporales sin la presencia real del estímulo ambiental. Asimismo, la inhibición química de estos circuitos neuronales bloquea la respuesta metabólica condicionada, confirmando la necesidad funcional de estas células para la regulación térmica basada en la memoria. Estos descubrimientos revelan que el cerebro no solo reacciona a estímulos sensoriales inmediatos, sino que también utiliza información almacenada para anticipar condiciones ambientales y activar mecanismos de protección y adaptación con anticipación. Esta capacidad predictiva representa una ventaja evolutiva importante, permitiendo que los organismos respondan de forma más rápida y eficiente, reduciendo el gasto energético. El vínculo entre la memoria y la termorregulación abre además nuevas posibilidades terapéuticas para enfermedades metabólicas y desórdenes relacionados con la termorregulación.
Dado que el TAM está asociado a beneficios metabólicos como la mejora de la sensibilidad a la insulina y la regulación del peso corporal, manipular de manera específica estas memorias y sus circuitos neuronales podría ofrecer estrategias para estimular procesos metabólicos saludables sin intervención directa en el tejido adiposo. Cabe destacar que estas respuestas no se deben interpretar como un simple efecto de estrés o ansiedad, ya que estudios comparativos con estímulos estresantes como presencias amenazantes no inducen las mismas modificaciones metabólicas ni génicas que el recuerdo de frío. Esto demuestra la especificidad y modularidad de los circuitos neuronales involucrados en el procesamiento de la información térmica contextual. Asimismo, los cambios conductuales observados en los animales, tales como incremento en la locomoción o la aversión condicionada a ambientes asociados con frío, indican que la memoria térmica influye tanto en comportamientos motivados como en respuestas fisiológicas automáticas. Esto sugiere un sistema integrado donde cognición, emoción y función corporal convergen para optimizar la supervivencia.
Desde un punto de vista neurobiológico, las “engrams” o conjuntos neuronales que forman la base física del recuerdo almacenado, localizados en el hipocampo y las áreas hipotalámicas, demuestran plasticidad y conectividad funcional aumentada durante la reactivación de la memoria de frío. Estas vías neuronales representan un mecanismo dinámico donde el almacenamiento de experiencias pasadas se traduce en acción corporal, modulado por la actividad neuronal y la señalización metabólica. El impacto de estos hallazgos no solo se limita a la comprensión de la neurociencia de la memoria y la termorregulación, sino que también plantea preguntas fascinantes acerca de cómo las experiencias pasadas pueden influir sobre los estados fisiológicos presentes y futuros. ¿Podrían memorias relacionadas con otros estímulos ambientales también modular funciones corporales? ¿Cómo influye el estado fisiológico en la formación y recuperación de memorias? En resumen, la memoria del frío representa mucho más que una simple percepción sensorial o una experiencia pasada; es un controlador activo de respuestas termorreguladoras vitales en el organismo. La interacción entre estructuras cerebrales especializadas y tejidos periféricos como el TAM revela un sofisticado sistema de integración entre mente y cuerpo que asegura la homeostasis térmica y la adaptabilidad ambiental.
Este paradigma promete transformaciones en la manera en que concebimos la relación entre la memoria, el cerebro y el control metabólico, abriendo vías futuras para intervenciones en condiciones metabólicas y térmicas disruptivas.
