Neurociencia

Descubren cómo el cerebro manipula nuestros recuerdos.

Nuestro cerebro a menudo completa los recuerdos y recuerda automáticamente los diferentes elementos de la experiencia original. Un nuevo estudio de colaboración entre las universidades de Birmingham y Bonn ahora revela los mecanismos subyacentes de esta función de autocompletado. Ahora se publica en la revista Nature Communications.

Los investigadores presentaron a los participantes una serie de imágenes de escenas diferentes. Es importante destacar que emparejaron cada imagen de la escena con uno de dos objetos diferentes, como una frambuesa o un escorpión. Los participantes tuvieron 3 segundos para memorizar una combinación dada de escena-objeto. Después de un breve descanso, se les presentaron nuevamente las imágenes de la escena, pero ahora tuvieron que reconstruir la imagen del objeto asociado de la memoria.

«Al mismo tiempo, examinamos la activación cerebral de los participantes», explica el profesor Florian Mormann, quien dirige el grupo de neurofisiología cognitiva y clínica en el Centro Médico de la Universidad de Bonn. «Nos centramos en dos regiones del cerebro: el hipocampo y la corteza entorrinal vecina». Se sabe que el hipocampo desempeña un papel en la memoria asociativa, pero cómo lo hace, sigue siendo poco conocido.

Los investigadores hicieron un descubrimiento emocionante: durante el recuerdo, las neuronas en el hipocampo comenzaron a disparar con fuerza. Este fue también el caso durante una condición de control en la que los participantes solo tenían que recordar imágenes de la escena sin los objetos. Sin embargo, es importante destacar que la actividad del hipocampo duró mucho más tiempo cuando los participantes también tuvieron que recordar el objeto asociado (la imagen de frambuesa o escorpión). Además, las neuronas en la corteza entorrinal comenzaron a disparar en paralelo al hipocampo.

«El patrón de activación en la corteza entorrinal durante la recuperación exitosa se parecía mucho al patrón de activación durante el aprendizaje inicial de los objetos», explica el Dr. Bernhard Staresina de la Universidad de Birmingham. De hecho, la similitud entre memoria y aprendizaje fue tan fuerte que un algoritmo informático pudo decir si el participante recordaba la frambuesa o el escorpión. «Llamamos a este proceso de reinstalación», Staresina dice: «El hecho de recordar pone a las neuronas en un estado que se parece mucho a su activación durante el aprendizaje inicial».

Los investigadores creen que dicha reincorporación es impulsada por neuronas en el hipocampo. Al igual que un bibliotecario, las neuronas del hipocampo podrían proporcionarle indicaciones al resto del cerebro donde se almacenan los recuerdos particulares (como la frambuesa y el scorion).

Mirando hacia el cerebro de pacientes con epilepsia

Las grabaciones del cerebro se realizaron en la Clínica Universitaria de Epileptología en Bonn, uno de los centros de epilepsia más grandes de Europa. La clínica se especializa en pacientes que sufren formas severas de epilepsia del lóbulo temporal medial. El objetivo es extirpar quirúrgicamente las partes del cerebro que causan las convulsiones epilépticas. Para localizar el origen de las convulsiones, a algunos pacientes se les implantan electrodos. Estos electrodos son capaces de registrar la activación cerebral. Los investigadores pueden usar esta rara oportunidad para controlar de cerca el cerebro mientras lo recuerda.

Esto es también lo que hizo el estudio actual: los 16 participantes eran todos pacientes con epilepsia a los que se les implantaron pequeños electrodos en el lóbulo temporal medial. „Con estos electrodos pudimos registrar la respuesta de las neuronas a los estímulos visuales“, explica el Prof. Mormann. Estos métodos permiten obtener información fascinante sobre los mecanismos de nuestro sistema de memoria. También pueden usarse para comprender mejor las causas de los déficits de memoria.

Referencia: Recollection in the human hippocampal-entorhinal cell circuitry. Bernhard P. Staresina et al. Nature Communications, volume 10, Article number: 1503 (2019). 

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