sábado, agosto 17, 2019
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¿Cómo recuperamos los recuerdos?, la clave en el hipocampo

El hipocampo es una de las estructuras principales del cerebro humano que tiene entre otros cometidos funciones relacionadas con la memoria. Ahora, una investigación del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), y publicada en la revista Nature Communications, ha descubierto que es responsable de coordinar el proceso de recuperación de un recuerdo.

Los recuerdos se almacenan en el cerebro mediante complejos circuitos que abarcan miles o millones de neuronas. Se forman mediante cambios estructurales y de conectividad entre neuronas de diferentes regiones cerebrales.

Cuestión aparte es cómo se recuperan los recuerdos. Investigaciones anteriores han señalado que cuando recordamos algo, se activan una serie de regiones cerebrales, entre ellas la hipocampal y la parahipocampal del lóbulo temporal medial. La nueva investigación afina este proceso al centrarse en el proceso cerebral que permite recordar episodios de nuestra vida.

Engrama, clave

Daniel Pacheco, primer autor del artículo, explica al respecto en un comunicado que “la memoria implica la conservación de la información a lo largo del tiempo. Recordar un episodio requiere, por lo tanto, el restablecimiento de un estado dinámico en el cerebro, un engrama”.

El engrama es por tanto la clave: es una estructura de interconexión neuronal estable que activa un sistema de neuronas, en este caso, las que almacenan determinado recuerdo.

“Los engramas de memoria son huellas, patrones en la actividad del cerebro que se originan cuando creamos un nuevo recuerdo. Cada vez que rememoramos una situación, el engrama se reproduce de nuevo”, añade Pacheco.

Según esta investigación, cuando una persona está recordando un suceso, es el hipocampo quien inicia un determinado engrama y, 500 milisegundos después, el neocórtex se suma a esta actividad.

“Nuestro estudio demuestra que la memoria episódica se basa en interacciones coordinadas dentro de una red hipocampo-neocórtex. Estos resultados proporcionan un gran avance en nuestra comprensión del mecanismo cerebral que subyace a la memoria episódica y abren nuevas líneas de investigación relacionadas con la orquestación de los engramas de la memoria desde una perspectiva global del cerebro”, afirma Paul Verschure, director de esta investigación.

Según los investigadores, este descubrimiento ayudará a mejorar los tratamientos de personas que han sufrido episodios traumáticos y a la optimización del aprendizaje, entre otras posibles aplicaciones.

Metodología virtual

El estudio se desarrolló con voluntarios que padecían epilepsia, por lo que tenían implantados electrodos intracraneales. Haciendo uso de la realidad virtual, los participantes llevaron a cabo tareas de memoria espacial.

“Estos pacientes nos ofrecían una oportunidad extraordinaria. Gracias a sus implantes, hemos podido registrar simultáneamente la actividad neurofisiológica del hipocampo y el neocórtex, algo que ningún otro estudio en humanos había logrado antes”, subraya Verschure.

Además, la investigación ha contado con la ayuda de la realidad virtual: los participantes debían recorrer un laberinto virtual formado por cuatro habitaciones, cada una con veinte imágenes en su interior.

Las habitaciones poseían texturas distintas en las paredes, que servían para identificarlas como contextos diferentes. Primero, cada participante recorría las habitaciones y observaba las imágenes

Después, volvían a recorrer el laberinto ligeramente modificado: los investigadores habían cambiado las ochenta imágenes iniciales, algunas se encontraban en una habitación distinta y otras habían sido sustituidas por imágenes nuevas. Los participantes tenían que indicar qué imágenes habían visto antes y cuáles no.

“Queríamos ver qué sucede en los procesos de memoria cuando manipulamos el espacio donde estos se desarrollan”, explica Pacheco. “Nuestro experimento virtual permite disociar la relación existente entre una imagen y el contexto que la rodea”.

El estudio, liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña, ha contado con la colaboración de Rodrigo Rocamora, líder de la Unidad de Epilepsia del Hospital del Mar de Barcelona, y de Nikolai Axmacher, investigador principal del Instituto de Neurociencia Cognitiva de la Universidad de Ruhr Bochum (Alemania); y está enmarcado dentro del proyecto CDAC, liderado por Paul Verschure y financiado mediante una ERC Advanced Grant.

Referencia:

Coordinated representational reinstatement in the human hippocampus and lateral temporal cortex during episodic memory retrieval. Pacheco, D. et al. Nature Communications, 10, 2255. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09569-0

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