Desvendando o cérebro: conexões entre memórias de lugares e eventos segundo pesquisa do MIT

São PauloPesquisadores do MIT criaram um novo modelo que descreve como nossos cérebros codificam memórias de eventos e locais. Este estudo se concentra no hipocampo, uma área do cérebro conhecida por armazenar memórias localizadas, e revela como também gerencia memórias de eventos, conhecidas como memórias episódicas. O modelo foi desenvolvido por um time liderado por Ila Fiete, Sarthak Chandra e Sugandha Sharma do MIT, em parceria com Rishidev Chaudhuri da UC Davis, e foi publicado na revista Nature.

O estudo revela um avanço na compreensão de como as células de lugar e as células de grade trabalham em conjunto. As células de lugar no hipocampo e as células de grade no córtex entorrinal criam uma estrutura que conecta memórias. Isso nos permite armazenar e lembrar memórias de maneira eficiente. A pesquisa detalha como:

Células de lugar são responsáveis por armazenar memórias associadas a locais específicos. Células de grade criam um padrão semelhante a uma rede para ajudar a recordar ambientes e acontecimentos. A interação entre essas células forma uma estrutura que organiza as memórias.

Modelo imita a forma como nossos cérebros armazenam vastas quantidades de informações e, gradualmente, esquecem memórias antigas, enquanto continuam a incorporar novas. Ele também oferece uma visão sobre como as pessoas utilizam técnicas como "palácios da memória", que associam novas informações a lugares familiares para melhorar a recordação. Nesses concursos de memória, os participantes usam locais conhecidos para lembrar grandes quantidades de detalhes, como uma sequência de cartas. O modelo demonstra como essa técnica aproveita a habilidade natural do cérebro de organizar informações dentro de sua estrutura de memória.

Pesquisa Abre Caminhos para Compreender Armazenamento de Memórias

Esta pesquisa cria novas possibilidades para entender como as memórias de eventos, e não apenas de lugares, são armazenadas e recordadas. No futuro, isso pode até influenciar o aprendizado de máquina. O projeto recebeu financiamento de organizações como o Escritório de Pesquisa Naval dos EUA e a Fundação Nacional de Ciências. Existe um vasto potencial para aplicar esses modelos de memória semelhantes aos do cérebro na tecnologia, oferecendo uma compreensão mais profunda da própria memória.

Insights sobre o circuito cerebral

Um estudo recente revela como nossos cérebros utilizam circuitos específicos para lidar com diferentes tipos de memória. O hipocampo e as células de grade trabalham em conjunto para criar um sistema robusto que apoia tanto as memórias espaciais quanto as episódicas. Essa descoberta traz várias implicações.

• Oferece uma nova perspectiva sobre a formação da memória.
• Ajuda a entender por que algumas pessoas têm uma capacidade extraordinária de memorizar grandes quantidades de informações.
• Pode abrir caminho para o aprimoramento das tecnologias e tratamentos relacionados à memória.

O modelo propõe que o cérebro utiliza uma espécie de estrutura para organizar e recuperar memórias, conectando fragmentos de maneira eficiente. As células de grade criam um mapa de pontos ou "poços" no cérebro para organizar essas conexões. Essa estrutura não armazena o conteúdo das memórias. Em vez disso, funciona como um guia, direcionando você para as partes corretas armazenadas em outras áreas do cérebro.

O hipocampo funciona como um organizador nesse sistema. Ao receber entradas ou sinais parciais, ele auxilia na conexão com o córtex sensorial, onde estão armazenados os detalhes reais. Essa configuração explica por que técnicas de memorização, como o uso de um "palácio da memória", são tão eficazes. As pessoas usam locais familiares como estruturas para lembrar mais informações, em sintonia com o funcionamento natural dos circuitos de memória do nosso cérebro.

O estudo também nos fornece pistas sobre como as memórias antigas gradualmente se desvanecem para dar espaço a novas. Isso está em sintonia com observações cotidianas, onde as lembranças mais antigas tendem a perder detalhes com o tempo. O modelo computacional dos pesquisadores simula esses processos com mais precisão do que os modelos anteriores, abrindo novas perspectivas para a pesquisa em neurociência. Compreender melhor como as memórias são estruturadas no cérebro pode levar a avanços tanto em interfaces cérebro-computador quanto no desenvolvimento de sistemas de aprendizagem aprimorados. À medida que os cientistas continuam a explorar esses circuitos, as possíveis aplicações variam amplamente, desde a educação até o tratamento de distúrbios de memória.

Direções futuras de pesquisa

Um estudo recente esclarece como nossos cérebros codificam memórias de lugares e eventos por meio das interações entre células de lugar e de grade no hipocampo e no córtex entorrinal. Este sistema complexo abre várias possibilidades empolgantes para pesquisas futuras. Aqui estão algumas direções interessantes:

• Compreender como as memórias episódicas se transformam em conhecimento factual de longo prazo.
• Investigar como as sequências de eventos são estruturadas e armazenadas no cérebro.
• Aproveitar modelos de memória inspirados no cérebro para aprimorar técnicas de aprendizado de máquina.

Esta pesquisa oferece novas perspectivas sobre a formação e retenção da memória. Ela sugere que a habilidade do cérebro de recordar grandes quantidades de informações através de técnicas como palácios da memória não é apenas um truque, mas sim uma expressão das estratégias naturais de organização de memória do cérebro. Ao associar novas memórias a já estabelecidas, o cérebro cria uma rede rica que facilita o armazenamento e a recuperação.

Pesquisadores agora podem explorar como memórias episódicas, ligadas a momentos e lugares específicos, gradualmente se transformam em memórias semânticas, onde o contexto não é mais necessário. Por exemplo, você pode se lembrar de que Paris é a capital da França sem recordar a sala de aula específica onde isso foi aprendido. Compreender essa transição pode influenciar estratégias educacionais e terapias cognitivas.

O modelo do estudo pode transformar a inteligência artificial ao oferecer um plano para o desenvolvimento de IA com melhor capacidade de lembrar e organizar informações. Ao imitar a estrutura de memória do cérebro, os sistemas de IA podem se tornar mais adaptáveis e eficientes.

Explorações futuras poderiam também investigar como o circuito de memória episódica identifica o início e o fim de um evento. Esclarecer estes limites poderia nos ajudar a entender condições em que essas funções estão comprometidas, como no caso do Alzheimer ou do TEPT. O estudo, apoiado por renomadas instituições, promete expandir nosso conhecimento sobre a memória e transformar esses princípios em aplicações práticas que beneficiem a sociedade em geral.