Desentrañando la red de memoria cerebral: cómo se vinculan recuerdos de lugares y eventos

MadridInvestigadores del MIT han desarrollado un nuevo modelo para explicar cómo el cerebro humano codifica los recuerdos de eventos y lugares. Este estudio se centra en el hipocampo del cerebro, conocido por almacenar recuerdos basados en la ubicación, y su manejo de los recuerdos de eventos, llamados memorias episódicas. El modelo fue liderado por Ila Fiete, Sarthak Chandra, y Sugandha Sharma del MIT, junto con Rishidev Chaudhuri de UC Davis, y se publicó en la revista Nature.

El estudio resalta un avance en la investigación sobre cómo interactúan las células de lugar y las células de la cuadrícula. Las células de lugar en el hipocampo y las células de la cuadrícula en la corteza entorrinal forman una estructura que vincula los recuerdos, permitiendo almacenarlos y recuperarlos de manera eficaz. La investigación detalla cómo:

Las células de lugar almacenan recuerdos vinculados a ubicaciones específicas, mientras que las células de cuadrícula crean un entramado similar a una red para facilitar la evocación de lugares y eventos. La interacción entre estas células establece una 'estructura' que organiza los recuerdos.

Este modelo imita la forma en que nuestros cerebros almacenan una gran cantidad de información y gradualmente olvidan recuerdos más antiguos mientras aún pueden incorporar nuevos. También ofrece ideas sobre cómo las personas utilizan técnicas como los 'palacios de la memoria', que consisten en asociar nueva información con lugares familiares para mejorar la memoria. En estos concursos de memoria, los participantes utilizan ubicaciones que conocen bien para recordar grandes cantidades de detalles, como una secuencia de cartas. El modelo muestra cómo esta técnica aprovecha la habilidad natural del cerebro para organizar información con su estructura de memoria.

Esta investigación abre nuevas posibilidades para comprender cómo se almacenan y recuerdan los recuerdos de eventos, no solo de lugares. Incluso podría influir en el aprendizaje automático en el futuro. El proyecto fue financiado por organizaciones como la Oficina de Investigación Naval de los Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencias. El potencial de aplicar modelos de memoria similares al cerebro a la tecnología es enorme, ofreciendo una comprensión más profunda de la propia memoria.

Perspectivas sobre los circuitos cerebrales

Un estudio reciente revela cómo nuestros cerebros utilizan circuitos específicos para manejar distintos tipos de memorias. El hipocampo y las células de la cuadrícula trabajan conjuntamente para crear un sistema sólido que respalda tanto los recuerdos espaciales como los episódicos. Este hallazgo trae consigo varias implicaciones.

• Nos ofrece una nueva perspectiva sobre la formación de la memoria.
• Ayuda a explicar por qué algunas personas tienen una habilidad extraordinaria para recordar grandes cantidades de información.
• Podría abrir un camino para mejorar las tecnologías y tratamientos relacionados con la memoria.

El modelo sugiere que el cerebro utiliza una especie de andamiaje para organizar y recuperar recuerdos, vinculando fragmentos de manera eficiente. Las células de la red crean un mapa de puntos o "pozos" en el cerebro para organizar estas conexiones. Este sistema no almacena el contenido de los recuerdos, sino que actúa como una guía, dirigiéndote hacia las piezas correctas almacenadas en otras partes del cerebro.

El estudio nos ofrece pistas sobre cómo los recuerdos antiguos se desvanecen gradualmente al hacer espacio para los nuevos. Esto coincide con las observaciones de la vida real, donde los recuerdos más antiguos tienden a perder detalles con el tiempo. El modelo computacional desarrollado por los investigadores reproduce estos procesos con mayor precisión que los modelos anteriores, abriendo nuevas direcciones para la investigación en neurociencia. Comprender mejor cómo se estructuran los recuerdos en el cerebro podría conducir a avances tanto en interfaces cerebro-computadora como en el desarrollo de sistemas de aprendizaje mejorados. A medida que los investigadores continúan explorando estos circuitos, las aplicaciones potenciales abarcan desde la educación hasta el tratamiento de trastornos de memoria.

Futuras direcciones de investigación

Un estudio reciente arroja luz sobre cómo nuestros cerebros codifican los recuerdos de lugares y eventos mediante la interacción entre las células de lugar y de red en el hipocampo y la corteza entorrinal. Este complejo sistema ofrece varias emocionantes rutas para investigaciones futuras. Aquí algunas direcciones interesantes:

• Comprender cómo las memorias episódicas se convierten en conocimiento factual a largo plazo.
• Investigar cómo se estructuran y almacenan las secuencias de eventos en el cerebro.
• Utilizar modelos de memoria inspirados en el cerebro para mejorar las técnicas de aprendizaje automático.

Esta investigación abre nuevas perspectivas sobre la formación y retención de la memoria. Sugiere que la capacidad del cerebro para recordar grandes cantidades de información con técnicas como los palacios de memoria no es solo un truco, sino un reflejo de las estrategias naturales del cerebro para organizar los recuerdos. Asociando nuevos recuerdos con los ya establecidos, el cerebro crea una red rica que facilita el almacenamiento y la recuperación.

Investigadores pueden ahora explorar cómo los recuerdos episódicos, vinculados a momentos y lugares específicos, se transforman gradualmente en recuerdos semánticos, donde el contexto ya no es necesario. Por ejemplo, podrías recordar que París es la capital de Francia sin acordarte del aula específica donde lo aprendiste. Comprender esta transformación podría influir en estrategias educativas y terapias cognitivas.

El modelo del estudio podría transformar la inteligencia artificial al ofrecer un esquema para desarrollar IA que mejore su capacidad de recordar y organizar información. Al imitar la estructura de la memoria del cerebro, los sistemas de IA podrían volverse más adaptables y eficientes.

Exploraciones futuras podrían investigar cómo el circuito de la memoria episódica identifica el inicio y el fin de un evento. Aclarar estos límites podría ayudarnos a comprender mejor condiciones donde estas funciones están deterioradas, como en el Alzheimer o el TEPT. El estudio, apoyado por prestigiosas instituciones, promete expandir nuestro entendimiento de la memoria y traducir estos principios en aplicaciones prácticas que beneficien a la sociedad en general.