Un aspecto importante de la memoria humana es nuestra capacidad para conjurar momentos específicos de la amplia gama de experiencias que han ocurrido en cualquier entorno dado. Por ejemplo, si se le pide que recomiende un itinerario turístico para una ciudad que ha visitado muchas veces, su cerebrode alguna manera le permite recordar y distinguir selectivamente recuerdos específicos de sus diferentes viajes para proporcionar una respuesta.
Los estudios han demostrado que la memoria declarativa, el tipo de memoria que puede recordar conscientemente como la dirección de su casa o el nombre de su madre, se basa en estructuras sanas del lóbulo temporal medial en el cerebro, incluido el hipocampo y la corteza entorrinal CE.las regiones también son importantes para la cognición espacial, demostrado por el descubrimiento ganador del Premio Nobel de "células de lugar" y "células de cuadrícula" en estas regiones, neuronas que se activan para representar ubicaciones específicas en el entorno durante la navegación similar a un GPSSin embargo, no ha quedado claro si este "mapa espacial" en el cerebro se relaciona con la memoria de eventos de una persona en esos lugares, y cómo la actividad neuronal en estas regiones nos permite dirigirnos a una memoria particular para recuperarla entre experiencias relacionadas.
Un equipo dirigido por neuroingenieros de Columbia Engineering ha encontrado la primera evidencia de que las neuronas individuales en el cerebro humano se dirigen a recuerdos específicos durante el recuerdo. Estudiaron grabaciones en pacientes neuroquirúrgicos que tenían electrodos implantados en sus cerebros y examinaron cómo correspondían las señales cerebrales de los pacientesa su comportamiento mientras realizaban una tarea de memoria de ubicación de objetos de realidad virtual VR. Los investigadores identificaron "células de rastreo de memoria" cuya actividad estaba sintonizada espacialmente en la ubicación donde los sujetos recordaban haber encontrado objetos específicos. El estudio se publica hoy en Neurociencia de la naturaleza .
"Encontramos estas neuronas de rastro de memoria 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,quien 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 lleva a déficits de memoria. Nuestros hallazgos deberían abrir nuevas líneas deinvestigación sobre cómo la actividad neuronal en la corteza entorrinal y el lóbulo temporal medial nos ayuda a identificar eventos pasados para el recuerdo y, en general, cómo se superponen el espacio y la memoria en el cerebro ".
El equipo pudo medir la actividad de neuronas individuales aprovechando una oportunidad poco común: registro invasivo del cerebro de 19 pacientes neuroquirúrgicos en varios hospitales, incluido el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia. Los pacientes tenían epilepsia resistente a los medicamentos yasí que ya habían implantado electrodos de grabación en sus cerebros para su tratamiento clínico. Los investigadores diseñaron experimentos como juegos de computadora VR cautivadores e inmersivos y los pacientes encamados usaron computadoras portátiles y controladores de mano para moverse a través de entornos virtuales. Al realizar la tarea, los sujetos primero navegaron a través deel entorno para aprender la ubicación de cuatro objetos únicos. Luego, los investigadores retiraron los objetos y pidieron a los pacientes que se movieran a través del 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 a través del entorno y marcaron sus objetivos de memoria. Inicialmente, identificaron neuronas puramente espacialmente sintonizadas similares a "células de lugar" que siempre se activaban cuando los pacientes se movían a través de ubicaciones específicas, independientemente de los sujetos'objetivo de memoria ". Estas neuronas solo parecían preocuparse 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 activaron en lugares relevantes para la memoria que el paciente recordaba en ese ensayo; cada vez que se instruía a los pacientes para que buscaran un recuerdo diferente, estas neuronas cambiaban su actividad para que coincida con el nuevo objetivo recordadoubicación. Lo que entusiasmó especialmente a Jacobs y Qasim es que en realidad podían decodificar la memoria específica a la que se dirigía un paciente en función de la actividad de estas neuronas.
"Nuestro estudio demuestra que las neuronas en el cerebro humano rastrean las experiencias que recordamos voluntariamente, y pueden cambiar sus patrones de actividad para diferenciar entre recuerdos. Son como los pines en su mapa de Google que marcan las ubicaciones importantes que recuerdaeventos ", dice Qasim." Este descubrimiento podría proporcionar un mecanismo potencial para nuestra capacidad de recurrir 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 evidencia de que estas neuronas representan recuerdos en contextos no espaciales para caracterizar mejor su papel en la función de memoria ". Ahora sabemos que las neuronas se preocupan por dónde ocurren nuestros recuerdos y ahora queremos ver si estoslas neuronas se preocupan por otras características de esos recuerdos, como cuándo ocurrieron, qué ocurrió, etc. ", señala Qasim.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Original escrito por Holly Evarts. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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