La mayoría de nosotros conocemos esa sensación de tratar de recuperar un recuerdo que no viene de inmediato. Puede que estés viendo una comedia romántica con ese famoso actor que siempre interpreta a la mejor amiga y no puedes recordar su nombre es JudyGreer. Si bien la recuperación de la memoria ha sido objeto de innumerables estudios en animales y otros trabajos de neuroimagen en humanos, aún no está claro cómo funciona el proceso, y cómo tomamos decisiones basadas en los recuerdos.
En un nuevo estudio publicado en la edición del 26 de junio de la revista ciencia , un equipo colaborativo de neurocientíficos del Caltech y el Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles ha identificado diferentes conjuntos de neuronas individuales responsables de la toma de decisiones basadas en la memoria, un sello distintivo de la flexibilidad del cerebro humano.
"Un aspecto esencial de la flexibilidad cognitiva es nuestra capacidad de buscar selectivamente información en la memoria cuando la necesitamos", dice el autor principal Ueli Rutishauser PhD '08, asociado visitante en biología y bioingeniería en Caltech y profesor de la Junta de Gobernadores enNeurociencias en el Centro Médico Cedars-Sinai: "Esta es la primera vez que se describen neuronas en el cerebro humano que indican decisiones basadas en la memoria. Además, nuestro estudio muestra cómo los recuerdos se transfieren al lóbulo frontal de forma selectiva y solo cuando es necesario".
El estudio, que tiene implicaciones para el tratamiento de los problemas de memoria asociados con la enfermedad de Alzheimer, la epilepsia y la esquizofrenia, se realizó en pacientes que ya se estaban sometiendo a una cirugía cerebral para el tratamiento de sus convulsiones. Los voluntarios vieron imágenes en una pantalla y respondieron diferentestipos de preguntas sobre las imágenes, mientras que los investigadores registraron la actividad de las neuronas individuales en sus cerebros utilizando electrodos implantados.
Por ejemplo, a un sujeto se le puede mostrar una imagen de alguien que nunca había visto antes y preguntarle: "¿Has visto esta cara antes?" O "¿Es esta una cara?" Las dos preguntas, respectivamente, ayudan a los investigadores a distinguir entreuna decisión basada en la memoria y una decisión basada no en recuerdos sino en categorías, como rostros.
"Tomamos decisiones basadas en recuerdos recuperados todo el tiempo", dice el autor principal Juri Minxha PhD '18, un investigador postdoctoral en Cedars Sinai y visitante en neurociencia en Caltech "." ¿En qué restaurante debo pedir comida esta noche?"o" ¿Dónde debo buscar mis llaves? "En este estudio, hicimos preguntas simples de sí o no diseñadas para hacer que un voluntario acceda a su memoria reciente o su conocimiento categórico".
La codificación y recuperación de recuerdos se produce en la porción media-baja del cerebro en una región llamada lóbulo temporal medial, que incluye el hipocampo. Los procesos de toma de decisiones involucran una región en la parte frontal del cerebro llamada corteza frontal medial.
"La capacidad de involucrar y utilizar de manera flexible nuestros recuerdos para tomar decisiones depende de las interacciones entre los lóbulos frontales y temporales, el primero es el sitio de control ejecutivo y el segundo es donde se almacenan recuerdos de este tipo. Poco se sabía antes sobrecómo ocurren las interacciones entre estas dos partes del cerebro humano ", dice Rutishauser.
En el estudio, los investigadores monitorearon neuronas individuales tanto en el lóbulo temporal como en el lóbulo frontal de 13 sujetos. Los resultados revelaron neuronas que codifican recuerdos en el lóbulo temporal y "neuronas de elección de memoria" en el lóbulo frontal; estas neuronas síno almacenar recuerdos, sino ayudar a recuperarlos
"Tanto el lóbulo temporal medial como la corteza frontal medial se activan cuando la decisión requiere que el paciente recuerde algo. La interacción entre estas dos estructuras cerebrales permite la recuperación exitosa de la memoria", dice Minxha. "Entonces, si le preguntamos a un paciente sihe visto una cara antes, las neuronas de ambas regiones se activan, pero si les mostramos la misma imagen y preguntamos: "¿Es esta una cara?", las neuronas de memoria permanecen en silencio. En cambio, vemos una segunda población distinta de neuronas enel lóbulo frontal, apoyando el objetivo actual del sujeto de categorizar la imagen "
El estudio también identificó un conjunto diferente de "neuronas contextuales" en el lóbulo frontal. Estas neuronas codifican información sobre las instrucciones dadas a un sujeto para una tarea determinada. Por ejemplo, se les dijo a los sujetos que presionaran un botón o que usaranmovimientos oculares para transmitir su respuesta a una pregunta; las neuronas contextuales señalaron cuál de estas dos acciones tomar, independientemente de cuál fuera la respuesta a la pregunta.
"Curiosamente, encontramos que la decisión fue representada por las neuronas de elección de memoria de manera abstracta, de modo que las mismas neuronas podrían señalar esta información en diferentes contextos. Esto probablemente explica gran parte de la flexibilidad que vemos en la decisión humana", dice Ralph Adolphs, Profesor Bren de Caltech de Psicología, Neurociencia y Biología; director del Centro de Imágenes Cerebrales de Caltech; y miembro de la facultad afiliada del Instituto de Neurociencia Tianqiao y Chrissy Chen de Caltech.
La comunicación entre los lóbulos temporal y frontal también se observó al analizar las ondas theta, que son comunes en el lóbulo temporal. Los investigadores encontraron que las neuronas en el lóbulo frontal alinearon selectivamente su actividad con las ondas theta en el lóbulo temporal solo cuando los sujetos realizaron undecisión basada en la memoria. Los investigadores dicen que incluso podrían decir si un sujeto iba a identificar correctamente una cara simplemente en función de cuán fuertemente las neuronas de elección de memoria en los lóbulos frontales coordinaron su actividad con las ondas theta en el lóbulo temporal.
"Tomados en conjunto, nuestro estudio revela varios bloques de construcción clave que hacen que la cognición humana sea tan flexible", dice Adolphs.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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