La Neurociencia de Formar Nuevas Memorias

Fuente: Vladgrain / Shutterstock

En un descubrimiento innovador, un equipo internacional de neurocientíficos ha identificado cómo las neuronas individuales en el cerebro disparan de manera diferente cuando se forma una nueva memoria. Esta es la primera vez que los neurocientíficos identifican cómo se forman los recuerdos y las neuronas individuales desarrollan nuevos aprendizajes.

El estudio de julio de 2015, "Codificación rápida de nuevos recuerdos por neuronas individuales en el cerebro humano", se publicó en la revista Neuron . Este estudio señala cómo las neuronas cambian sus propiedades de disparo en el momento exacto en que alguien forma una nueva memoria y revela las bases neuronales únicas de la formación de la memoria humana.

El nuevo estudio es una colaboración entre el Dr. Matias Ison y el profesor Rodrigo Quian Quiroga en la Universidad de Leicester e Itzhak Fried, MD, Ph.D., del Centro Médico de la UCLA, que es neurocirujano y coautor principal del estudio.

Más específicamente, los investigadores descubrieron que las neuronas individuales en una región del cerebro llamada lóbulo temporal medio (MTL) desempeñan un papel clave en nuestra capacidad de formar al instante nuevos recuerdos sobre los eventos y experiencias de la vida.

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El MTL incluye un sistema de estructuras cerebrales relacionadas que son esenciales para los recuerdos declarativos o "explícitos", que son los recuerdos conscientes que tenemos de hechos y eventos. El sistema de MTL consiste en la región del hipocampo así como las cortezas perirrinal, entorrinal y parahipocámpica adyacentes.

Para este estudio, los investigadores registraron la actividad de más de 600 neuronas individuales usando electrodos implantados en el lóbulo temporal medial de 14 pacientes epilépticos con epilepsia severa. Los neurocientíficos pudieron rastrear y registrar neuronas individuales en el MTL durante todo el proceso de aprendizaje y la formación de nuevos recuerdos.

¿Cómo podría la "Jennifer Aniston Neuron" revolucionar la ciencia del cerebro?

En un giro relacionado con Hollywood, los miembros del equipo identificaron previamente lo que acuñaron la "neurona Jennifer Aniston", que representaba cómo el disparo de una sola neurona vinculada a una imagen se relacionaba con la formación de la memoria. En el estudio reciente, el equipo pudo demostrar sus hipótesis demostrando cómo se forman nuevos recuerdos usando otras imágenes de celebridades junto con hitos icónicos.

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Al ver a Clint Eastwood y la Torre Inclinada de Pisa juntos instantáneamente codifica una nueva memoria.

Fuente: Cortesía de la Universidad de Leicester

En la primera fase del experimento, los sujetos de prueba vieron fotos de personas, como miembros de la familia y actores o atletas famosos. También vieron imágenes sueltas separadas de monumentos famosos, como la Torre Eiffel o la Casa Blanca. Luego vieron una imagen compuesta que contenía una persona vista anteriormente con uno de los puntos de referencia en la misma foto. El emparejamiento de una persona con un hito fue diseñado para imitar la experiencia de conocer a un individuo en un lugar en particular.

Los neurocientíficos descubrieron que la misma neurona que dispara para una imagen (es decir, Jennifer Aniston) también dispararía instantáneamente a otra imagen (es decir, la Torre Eiffel) si el participante del estudio hubiera mostrado una imagen de Jennifer Aniston parada frente a la Torre Eiffel. Lo mismo sucedería si los sujetos de prueba vieran una imagen de Clint Eastwood parado frente a la Torre Inclinada de Pisa, etc.

Los investigadores se sorprendieron de que estos cambios en el disparo neuronal ocurrieran en el momento exacto del aprendizaje y que los recuerdos pudieran cablearse después de una sola visualización de una foto. Estos resultados revelan pistas previamente ocultas sobre cómo los grupos de neuronas trabajan individualmente para codificar conceptos relacionados y formar nuevos recuerdos.

Fuente: Leigh Prather / Shutterstock

En un comunicado de prensa, Rodrigo Quian Quiroga, jefe del Centro de Neurociencia de Sistemas de la Universidad de Leicester explica: "El notable resultado fue que las neuronas cambiaron sus propiedades de disparo en el momento exacto en que los sujetos formaron los nuevos recuerdos: la neurona inicialmente disparando Jennifer Aniston comenzó a disparar a la Torre Eiffel en el momento en que el sujeto comenzó a recordar esta asociación ".

"El hecho sorprendente fue que estos cambios fueron dramáticos y se produjeron en el momento exacto del aprendizaje, incluso después de una prueba", agregó Ison. "La aparición de asociaciones entre conceptos después de una prueba única, ligada a cambios rápidos en la actividad neuronal, resultó ser ideal para la creación de nuevas memorias episódicas".

Conclusión: comprender la formación de la memoria tiene amplias implicaciones

El estudio sugiere que la experiencia de aprendizaje se remonta a los cambios en las neuronas individuales en el cerebro. Los investigadores pudieron demostrar que una sola neurona codifica la memoria de la persona y el lugar si ambas se muestran juntas. Esto forma un nuevo recuerdo de una persona y un lugar unidos entre sí.

Tener una mejor comprensión de cómo se forman los nuevos recuerdos crea nuevas y emocionantes posibilidades para la neurociencia. Los investigadores son optimistas de que algún día estos hallazgos podrían mejorar las vidas de pacientes neurológicos con demencia o deterioro de la memoria, como en la enfermedad de Alzheimer, lesión cerebral traumática o epilepsia.

Ison concluyó: "Una mejor comprensión de cómo las asambleas de neuronas representan el aprendizaje y la memoria podría conducir a ideas novedosas sobre nuestras capacidades de memoria y cómo estas podrían deteriorarse en pacientes que sufren ciertos trastornos neurológicos".

En estudios futuros, los investigadores examinarán por qué algunos conceptos aparentemente relacionados se consolidan en recuerdos a largo plazo, mientras que otros se olvidan. También investigarán si es posible recuperar recuerdos específicos o asociaciones aprendidas estimulando neuronas específicas. ¡Manténganse al tanto!

Para ver a Rodrigo Quian Quiroga describir su investigación, mire este video:

Si desea leer más sobre este tema, consulte mis publicaciones del blog de Psychology Today :

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