Descifran el mecanismo que por el que el cerebro genera y recupera recuerdos

Investigadores de la Facultad de Psicología y del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBNeuro) han descifrado el mecanismo neuronal que permite al cerebro humano alternar la formación y la recuperación de recuerdos.

La investigación, que publica la revista 'Current Biology' y ha sido dirigida por Lluís Fuentemilla y Ludovico Saint Amour di Chanaz, ha revelado la primera evidencia científica de la existencia de esta dinámica de la memoria en las personas y ha descrito por primera vez un mecanismo neuronal específico por el que el hipocampo coordina la posibilidad alternar estados de formación y de recuperación de recuerdos.

Según ha explicado Fuentemilla, que también es investigador del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), el proceso de formación y recuperación de recuerdos implica diversas áreas del cerebro, pero el hipocampo es especialmente importante en la formación inicial de los recuerdos y en su recuperación detallada.

Los investigadores han obtenido registros de actividad neuronal mediante electrodos implantados en el cerebro que han mostrado la existencia de ondas rítmicas de actividad conocidas como oscilaciones, que aparecen cuando grandes cantidades de neuronas disparan de forma sincronizada.

"Los registros revelan que la frecuencia de estas oscilaciones, el número de ciclos de una onda por segundo, medido en hercios (Hz), puede variar dentro de una sola región a lo largo del tiempo. Además, las oscilaciones con distintas frecuencias pueden coexistir e interactuar entre sí", ha detallado Fuentemilla.

Según el neurocientífico, dentro del hipocampo dominan dos tipos de oscilaciones: ondas theta y ondas gamma.

Las theta son ondas relativamente lentas, con una frecuencia de entre 4 y 8 Hz, que sincronizan la actividad oscilatoria gamma, de entre 30 y 140 Hz, y la regulan de forma que pueda acoplarse en diferentes estados de la fase del ritmo theta.

"En trabajos previos con animales, se pudo comprobar que la forma en que la actividad gamma se acopla al ritmo theta tiene un impacto en la memoria (codificación y recuerdos), pero no sabíamos si el propio mecanismo neuronal era importante en los humanos", ha detallado Fuentemilla.

Ahora, por primera vez, ha descifrado la dinámica de la memoria en humanos, analizando las interacciones de las ondas neuronales cerebrales subyacentes en la formación y recuperación de recuerdos.

El equipo registró la actividad del hipocampo de diez pacientes con epilepsia de los hospitales Clínic de Barcelona y Pitié-Salpêtrière de París, mientras veían imágenes que representaban episodios de la vida real.

Tras un período de 24 horas, se les mostró de nuevo la primera imagen de cada serie y se les pidió que recordaran la secuencia de imágenes posterior.

Según los resultados, cuando los pacientes formaban nuevos recuerdos, existía un patrón específico de actividad oscilatoria en la banda gama relacionada con el ritmo theta.

Durante el proceso de codificación de recuerdos nuevos, la actividad neuronal gamma se acoplaba a una determinada fase de las ondas theta, mientras que durante la recuperación de recuerdos, la actividad gamma se acoplaba a la fase opuesta.

Otro resultado relevante del estudio es que el patrón expuesto mostraba capacidad predictiva del estado de la memoria y de la precisión de las respuestas de los pacientes durante la recuperación de los recuerdos, de forma que, cuanto más fuerte era el patrón, mejores eran los recuerdos de los pacientes.

"Es decir, las personas somos capaces de codificar dinámicamente nuevos recuerdos y enlazarlos con los existentes aparentemente de forma inmediata. Por eso tenemos la impresión de que la codificación y la recuperación de recuerdos son funciones separadas que pueden funcionar simultáneamente", según Fuentemilla.

"Con un mejor conocimiento de cómo se forman y se recuperan los recuerdos, podremos desarrollar nuevos tratamientos para personas con dificultades de memoria", ha concluido el investigador.