Un aspecto importante de la memoria humana es nuestra capacidad de reclamar momentos específicos a partir de la amplia gama de experiencias que han ocurrido en un determinado escenario. Por ejemplo, si se le pide que recomiende un itinerario turístico para una ciudad que ha visitado muchas veces, su cerebro de alguna manera le permite recordar selectivamente y distinguir recuerdos específicos de sus diferentes viajes para proporcionar una respuesta.

Los estudios han demostrado que la memoria declarativa -el tipo de memoria que podemos recordar conscientemente, como la dirección de nuestra casa o el nombre de nuestra madre- depende de estructuras sanas del lóbulo temporal medio del cerebro, incluyendo el hipocampo y la corteza entorrinal (CE). Estas regiones también son importantes para la cognición espacial, como lo demuestra el descubrimiento de neuronas que se activan para representar lugares específicos del entorno durante la navegación (similar a un GPS). Sin embargo, no ha quedado claro si este “mapa espacial” del cerebro se relaciona, o cómo, con la memoria de una persona sobre los acontecimientos ocurridos en esos lugares, y cómo la actividad neuronal en esas regiones nos permite apuntar a un recuerdo en particular para recuperarlo entre experiencias relacionadas.

Un equipo dirigido por neuro-ingenieros de Columbia Engineering ha encontrado la primera evidencia de que ciertas neuronas individuales en el cerebro humano apuntan a recuerdos específicos durante su recuperación. Estudiaron grabaciones en pacientes neuroquirúrgicos a los que se les habían implantado electrodos en sus cerebros y examinaron cómo las señales cerebrales de los pacientes correspondían a su comportamiento mientras realizaban una tarea de memoria de localización de objetos de realidad virtual (RV). Los investigadores identificaron “células de rastreo de memoria” cuya actividad estaba sintonizada espacialmente con el lugar donde los sujetos recordaban haber encontrado objetos específicos. El estudio se publicó en Nature Neuroscience.

“Encontramos estas neuronas principalmente en la corteza entorrinal (CE), que es una de las primeras regiones del cerebro afectadas por la aparición de la enfermedad de Alzheimer”, dice Joshua Jacobs, profesor asociado de ingeniería biomédica, que dirigió el estudio. “Debido a que la actividad de estas neuronas está estrechamente relacionada con lo que una persona está tratando de recordar, es posible que su actividad se vea interrumpida por enfermedades como el Alzheimer, lo que conduce a déficits de memoria. Nuestros hallazgos deberían abrir nuevas líneas de investigación sobre cómo la actividad neuronal en la corteza entorrinal y en el lóbulo temporal medio nos ayuda a apuntar a eventos pasados para recordar, y más generalmente cómo el espacio y la memoria se superponen en el cerebro”.

Investigación

El equipo fue capaz de medir la actividad de neuronas individuales aprovechando una rara oportunidad: el registro invasivo de los cerebros de 19 pacientes neuroquirúrgicos en varios hospitales, incluyendo el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia. Los pacientes tenían epilepsia resistente a los medicamentos y por lo tanto ya tenían electrodos de grabación implantados en sus cerebros para su tratamiento clínico. Los investigadores diseñaron experimentos como juegos de computadora de RV atractivos e inmersivos y los pacientes postrados en cama usaron computadoras portátiles y controladores de mano para moverse a través de entornos virtuales. Al realizar la tarea, los sujetos primero navegaron por el entorno para conocer la ubicación de cuatro objetos únicos. Luego los investigadores retiraron los objetos y pidieron a los pacientes que se movieran por el entorno y marcaran la ubicación de un objeto específico en cada ensayo.

El equipo midió la actividad de las neuronas a medida que los pacientes se movían por el entorno y marcaban sus objetivos de memoria. Inicialmente, identificaron neuronas puramente espaciales que siempre se activaban cuando los pacientes se movían a través de lugares específicos, independientemente del objetivo de memoria de los sujetos. “Estas neuronas parecían preocuparse solo por la ubicación espacial de la persona, como un GPS puro”, dice Salman E. Qasim, estudiante de doctorado de Jacobs y autor principal del estudio.

Pero los investigadores también notaron que otras neuronas solo se activaban en lugares relevantes para la memoria que el paciente recordaba en esa prueba. Cuando se instruía a los pacientes a apuntar a una memoria diferente, estas neuronas cambiaban su actividad para coincidir con la nueva ubicación recordada del objetivo. Lo que entusiasmó especialmente a Jacobs y Qasim es que pudieron decodificar el recuerdo específico que el paciente tenía como objetivo basándose en la actividad de estas neuronas.

“Nuestro estudio demuestra que las neuronas del cerebro humano rastrean las experiencias que recordamos voluntariamente, y pueden cambiar sus patrones de actividad para diferenciar entre los recuerdos. Son como los alfileres de tu mapa de Google que marcan los lugares que recuerdas para los eventos importantes”, dice Qasim. “Este descubrimiento podría proporcionar un mecanismo potencial para nuestra capacidad de llamar selectivamente a diferentes experiencias del pasado y resalta cómo estos recuerdos pueden influir en el mapa espacial de nuestro cerebro”.

Jacobs y Qasim planean a continuación buscar pruebas de que estas neuronas representan recuerdos en contextos no espaciales para caracterizar mejor su papel en la función de la memoria. “Sabemos ahora que las neuronas se preocupan por dónde ocurren nuestros recuerdos y ahora queremos ver si estas neuronas se preocupan por otras características de esos recuerdos, como cuándo ocurrieron, qué sucedió, etc.”, señala Qasim.

Fuente: noticiasdelaciencia.com