Los químicos usados por las neuronas para almacenar recuerdos son moléculas de proteínas. Las más comunes son las proteínas “GluR” que se combinan para formar neurorreceptores “AMPA”. Estos son activados por el neurotransmisor glutamato.
El cerebro almacena recuerdos alterando la fuerza de transmisión de la señal en las sinapsis, que son los puntos de conexión entre las neuronas.
La fuerza de una sinapsis se ve alterada por procesos bioquímicos llamados potenciación a largo plazo ( LTP ) y depresión a largo plazo ( LTD ). Estos dos procesos son parte del proceso más amplio de plasticidad sináptica , que es el cambio de la fuerza de conexión entre las neuronas. [1]
Los cambios químicos específicos que logran la plasticidad sináptica son numerosos, pero la mayoría implican la adición o eliminación de unidades de neurorreceptores de la membrana celular en la sinapsis.
A nivel químico, las conexiones excitadoras se modifican mediante la adición o eliminación de receptores AMPA (http://en.wikipedia.org/wiki/AMP…). Las sinapsis inhibitorias se modifican mediante la adición o eliminación de los receptores GABAA (http://en.wikipedia.org/wiki/GAB…). Estos receptores son complejos químicos formados por 4 o 5 moléculas de proteínas individuales, y tienen un tamaño de aproximadamente 8 nanómetros y están compuestos por decenas de miles de átomos. El proceso de agregar y eliminar receptores se denomina tráfico de receptores e implica insertar el receptor en la membrana celular y deslizarlo en posición en la sinapsis. [2]
Este diagrama muestra la inserción y el tráfico de receptores AMPA en una sinapsis. La imagen de la derecha muestra que la sinapsis se fortalece al agregar más receptores. [3] 
También existen otros cambios químicos, por ejemplo, el aumento del tamaño físico de la sinapsis y el aumento del número de vesículas que contienen neurotransmisores en el lado transmisor. Se pueden realizar cambios temporales en la fuerza sináptica activando y desactivando químicamente los receptores sin eliminarlos, por ejemplo, mediante la unión de un grupo fosfato a la molécula receptora en el interior (http://scholar.google.com/schola…).
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[1] Wikipedia sobre la Potenciación a Largo Plazo (LTP) y la Depresión a Largo Plazo (LTD): http://en.wikipedia.org/wiki/Lon…, http://en.wikipedia.org/wiki/Lon…
[2] Manilow R, Malenka RC (2002). Tráfico de receptores AMPA y plasticidad sináptica. Revisión anual de la neurociencia . (http://scholar.google.com/schola…)
[3] Derkach VA, et al. (2007). Mecanismos reguladores de los receptores AMPA en la plasticidad sináptica. Nature Reviews Neuroscience . (http://scholar.google.com/schola…)
