La estimulación eléctrica de la amígdala aumenta la memoria humana

La estimulación directa de la amígdala mejora la memoria declarativa en humanos, según un estudio.

Ilustración de la amígdala basolateral (azul), hipocampo (amarillo) y córtex perirrinal (rosa) y señales eléctricas de cada región durante una prueba de reconocimiento.

Fuente: Cory Inman, Emory University; Modelo cerebral 3-D adaptado con permiso de AMC Virtual Brain Model.

Por primera vez, los neurocientíficos han descubierto que la estimulación eléctrica de baja amplitud de la amígdala mejora la memoria declarativa en los seres humanos. Este estudio potencialmente cambiante se publicó en línea antes de imprimir, el 18 de diciembre de 2017, en la revista PNAS. (“ Declarativo”   o memoria “explícita” se refiere a recuerdos que se pueden articular y describir, como un objeto específico en una fotografía).

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Cabe destacar que los investigadores de la Universidad de Emory que realizaron este estudio pudieron utilizar la estimulación eléctrica de la amígdala para aumentar la memoria declarativa de una persona sin provocar una respuesta emocional subjetiva. Investigaciones previas en roedores realizadas por miembros del equipo de Emory demostraron que la estimulación eléctrica directa de la amígdala podría mejorar la consolidación de la memoria durante eventos no emocionales en ratones. Sin embargo, esta es la primera vez que los neurocientíficos han identificado que la estimulación eléctrica directa de la amígdala puede aumentar causalmente la memoria declarativa en humanos.

Como anécdota, la mayoría de nosotros hemos experimentado la nostálgica ola de recuerdos que se apodera de “Throwback Thursday” (#TBT) cuando una fotografía vintage en las redes sociales evoca vívidos flashbacks en otro momento y lugar como si fuera ayer. Desafortunadamente, muchas personas con lesión cerebral traumática, enfermedades neurodegenerativas o deterioro cognitivo tienen dificultad para formar y recordar recuerdos declarativos.

La buena noticia es que, algún día, una estimulación eléctrica finamente ajustada de regiones específicas del cerebro podría convertirse en una forma terapéutica de preservar varios tipos de funciones de memoria autobiográfica y tratar una amplia gama de trastornos neuropsiquiátricos.

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En una declaración de importancia, los autores del nuevo estudio de estimulación de la amígdala escriben: “Los resultados muestran que la amígdala humana tiene una capacidad general para iniciar la mejora de los recuerdos declarativos específicos en lugar de un papel más limitado limitado a los efectos indirectos indirectos sobre la memoria”. El estudio se suma a un creciente cuerpo de evidencia empírica que muestra que la amígdala es mucho más que un centro basado en emociones que responde al miedo.

“La amígdala NO es el centro del miedo del cerebro”. -Joseph E. LeDoux

Uno de los neuromitos más omnipresentes (un error generalizado sobre el cerebro) es que la amígdala es simplemente un “centro de miedo” en el cerebro humano. El legendario neurocientífico Joseph E. LeDoux, que estudió la amígdala durante décadas en su laboratorio de la Universidad de Nueva York, ayudó a desacreditar este neuromundo y dejó las cosas claras en su publicación de 2015 Psychology Today: “The Amygdala NO es el centro del miedo al cerebro”.

Con los años, el papel de la amígdala en las respuestas emocionales y el aprendizaje basado en el miedo se ha estudiado ampliamente en laboratorios de todo el mundo. Por lo tanto, era importante para los neurocientíficos de Emory no desencadenar respuestas de estrés de “luchar o huir” al estudiar la mejora de la memoria declarativa manteniendo las imágenes utilizadas en este experimento emocionalmente neutrales.

Los investigadores también usaron una corriente eléctrica débil de 0.5 miliamperios, que se administró por solo un segundo. Esta breve cantidad de tiempo y baja amplitud fue intencionalmente diseñada para no provocar respuestas emocionales, elevar la frecuencia cardíaca o provocar otros signos de activación del sistema nervioso autónomo. De hecho, la corriente eléctrica fue tan rápida y sutil que los participantes del estudio informaron que desconocían cuándo se encendía o apagaba la corriente eléctrica durante el experimento.

La cohorte para este estudio consistió en catorce pacientes con epilepsia que estaban siendo sometidos a un procedimiento para controlar las convulsiones a través de electrodos de profundidad intracraneal en la Universidad de Emory. Durante este procedimiento, también se les pidió a los pacientes ver una serie de 160 imágenes no emocionales de objetos neutros. A la mitad de los pacientes se les administró una dosis de un segundo de estimulación eléctrica de baja amplitud a la amígdala después de ver una imagen particular en la serie, la otra mitad no. Además, se agregaron 40 imágenes previamente invisibles como señuelos durante un cuestionario sobre recuperación de memoria explícita al día siguiente.

Los participantes que recibieron estimulación eléctrica directa con amígdala tuvieron un rendimiento significativamente mejor cuando se les realizó una prueba de memoria de reconocimiento de 200 imágenes al día siguiente. Más específicamente, el 79 por ciento de los participantes mostraron una mejoría en las pruebas de memoria durante la noche, el 21 por ciento restante no mostró mejoría.

“Pudimos etiquetar recuerdos específicos para que los recordemos más tarde”, dijo en un comunicado el primer autor Cory Inman, del Laboratorio de Neurociencia Cognitiva Hamman y becario postdoctoral en el Departamento de Neurocirugía de la Universidad de Emory. “Un día, esto podría incorporarse en un dispositivo destinado a ayudar a los pacientes con alteraciones graves de la memoria, como aquellos con lesiones cerebrales traumáticas o deterioro cognitivo leve asociado con diversas enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo, en este momento, esto es más un hallazgo científico que terapéutico “.

¿Cómo y por qué la estimulación directa de la amígdala mejora la memoria?

Los neurocientíficos de Emory especulan que la amígdala tiene la capacidad de modular los procesos de consolidación de la memoria en otras regiones del cerebro, como el hipocampo y la corteza perirrinal. Como explican los autores: “Las oscilaciones neuronales en la amígdala, el hipocampo y la corteza perirrenal durante esta prueba de memoria del día siguiente indicaron que un correlato neural de la mejora de la memoria fue el aumento de las interacciones theta y gamma oscilatorias entre estas regiones”.

Claramente, se necesita mucha más investigación humana para comprender mejor cómo y por qué la estimulación eléctrica de la amígdala mejora la memoria declarativa. El equipo de Emory está en proceso de ajustar los parámetros de estimulación de la amígdala para determinar exactamente cómo se puede optimizar la mejora de la memoria. También están investigando una batería de otras pruebas de memoria relacionadas con el recuerdo espacial o verbal y el desarrollo de nuevas técnicas de investigación que imitan más fielmente los recuerdos declarativos de los acontecimientos del mundo real.

Ponle un alfiler: mantén la antena arriba y mantente al tanto de más investigaciones de vanguardia sobre estimulación cerebral y técnicas de neuromodulación. Con base en los recientes avances clínicos y las tendencias de investigación de la neurociencia, la neuromodulación parece estar a punto de convertirse en la próxima gran novedad. Para obtener más información sobre este tema, consulte “La Neuromodulación del Cerebelo Influye en el Comportamiento Social”.

Referencias

Inman, Cory S., Joseph R. Manns, Kelly R. Bijanki, David I. Bass, Stephan Hamann, Daniel L. Drane, Rebecca E. Fasano, Christopher K. Kovach, Robert E. Gross y Jon T. Willie. “La estimulación eléctrica directa de la amígdala mejora la memoria declarativa en humanos”. PNAS (Publicado en línea antes de la impresión: 18 de diciembre de 2017) DOI: 10.1073 / pnas.1714058114