Estos animales poseen en su parte dorsal un manto que recubre las branquias y una estructura que utilizan para expulsar agua que se conoce como sifón. Al tocar el sifón se produce la retracción de la branquia, que el animal protege en el manto. Se sabía que este mecanismo de retracción tiene su base en un ganglio abdominal (un ganglio es una agrupación de somas o cuerpos neuronales), y al mismo tiempo se sabía que al tocar repetidas veces el animal acababa por no retraer la branquia. Éste es un tipo de memoria conocida como habituación que también tenemos los humanos.
Eric Kandel y su grupo decidieron utilizar este animal como modelo para estudiar la memoria, debido a la relativa simplicidad de su sistema nervioso, y suponiendo que los mecanismos básicos se conservan evolutivamente. Para ello dejaron el nódulo abdominal al descubierto y midieron la actividad electrofisiológica durante el proceso de aprendizaje para observar la relación entre actividad nerviosa y habituación.
En esencia lo que descubrieron fue que la aparicion de la habituación se correlacionaba con una reducción en el número y frecuencia de los potenciales de acción evocados en las motoneuronas que controlaban la posición de la branquia. En cristiano: las motoneuronas son las neuronas que actúan directamente sobre el músculo provocando la contracción de éste, y lo que ocurría era que estas neuronas cada vez se excitaban menos y por lo tanto no provocaban la contracción de los músculos que provocan la retracción.
Por otra parte observaron que no había ningún tipo de alteración en las neuronas sensoriales ni en la eficacia de la acción de las motoneuronas sobre los músculos, por lo que dedujeron que la alteración se tenía que producir en la sinapsis sobre las motoneuronas. Para deducir como funcionaba exactamente este mecanismo, los investigadores decidieron usar experimentos in vitro en los que estimularon una única célula sensorial mientras registraban la motoneurona sobre la que proyectaba ésta.
Se dieron cuenta de que la estimulación repetida de la neurona sensorial tenía como consecuencia que cada vez se liberaba menos neurotransmisor al espacio sináptico. La sinapsis es el proceso de comunicación entre neuronas en el que una neurona (presináptica) libera una molécula denominada neurotransmisor al espacio existente entre las dos neuronas (espacio sináptico), de modo que el neurotransmisor llega a receptores de la otra neurona (postsináptica) excitándola o inhibiéndola. En el caso de la habituación la liberación de neurotransmisor era cada vez menor por lo que cada vez había menos respuesta.
La reducción en la liberación de neurotransmisor era debida a una disminución en la actividad de los canales de calcio. Esto se debe a que la liberación de neurotransmisor está controlada por el acceso de calcio al interior de las terminaciones presinápticas a través de canales. Al repetirse el estímulo los canales de calcio reducen cada vez más su actividad, al reducir la actividad cada vez se libera menos neurotransmisor, y por lo tanto el efecto sobre la motoneurona cada vez es menor. De este modo cada vez tendrá menos efecto sobre el músculo inervado.
Os dejo también un vídeo del programa Redes en el que explican el experimento: