Descubren cómo crea el cerebro los recuerdos a partir de lo que vemos

Los recuerdos son el único paraíso del que no podemos ser expulsados, afirmó el escritor y humorista alemán Johann Paul Friedrich Richter. Sin embargo, demencias como el alzhéimer borran la memoria y dejan al paciente en una especie de limbo del que no puede salir. Comprender cómo funcionan la percepción y la memoria en los seres humanos puede contribuir a conocer mejor esta enfermedad y otras patologías que afectan al cerebro.

Ahora un equipo de científicos de la Universidad de Dartmouth (EE.UU.) ha utilizado imágenes de resonancia magnética funcional mediante las que ha identificado un mecanismo de codificación neuronal que permite la transferencia de información entre regiones perceptuales y áreas de memoria del cerebro. Los resultados de su estudio se han publicado en Nature Neuroscience.

Nuestros recuerdos integran una gran variedad de matices y detalles que nos permiten recordar los colores de las paredes y la distribución de los muebles en nuestra casa, el aspecto de un parque o una playa que visitamos, o el lugar donde hemos aparcado el coche, pero la forma en la que el cerebro codifica esta información ha sido siempre un enigma para los científicos.

Hasta ahora se consideraba que las regiones perceptivas del cerebro representaban el mundo “tal como es”, y que la corteza visual del cerebro representaba el mundo externo en función de cómo incide la luz sobre la retina, “retinotópicamente”. Por el contrario, se pensaba que las áreas de memoria del cerebro representan información en un formato abstracto, que no contenía detalles sobre su naturaleza física. Sin embargo, según los coautores del trabajo, esta explicación no tiene en cuenta que a medida que se codifica o recuerda la información, estas regiones pueden, de hecho, compartir un código común en el cerebro.

“Descubrimos que las áreas cerebrales relacionadas con la memoria codifican el mundo como un negativo fotográfico en el espacio”, ha explicado el coautor principal Adam Steel, investigador postdoctoral en el Departamento de Psicología y Ciencias del Cerebro y miembro del Instituto Neukom de Ciencias Computacionales en Dartmouth. “Y ese negativo es parte de la mecánica que mueve la información dentro y fuera de la memoria, y entre los sistemas de percepción y memoria”.

Tres hallazgos clave sobre los sistemas de memoria

Los investigadores realizaron experimentos para evaluar la percepción y la memoria de los participantes mientras se registraba su actividad cerebral utilizando un escáner de imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI). De esta forma, identificaron un mecanismo de codificación opuesto tipo push-pull, que controla la interacción entre las áreas de percepción y memoria en el cerebro.

Los resultados han revelado que cuando la luz llega a la retina, las áreas visuales del cerebro responden con un incremento de su actividad para representar el patrón de luz. Las áreas de memoria del cerebro también responden a la estimulación visual, pero, a diferencia de las áreas visuales, su actividad neuronal disminuye cuando procesan el mismo patrón visual.

“Descubrimos que las áreas cerebrales relacionadas con la memoria codifican el mundo como un negativo fotográfico en el espacio”

Los coautores han destacado tres hallazgos inusuales de su trabajo: el primero es su descubrimiento de que en los sistemas de memoria se conserva un principio de codificación visual. El segundo, que este código visual está al revés en los sistemas de memoria. “Cuando ves algo en tu campo visual, las neuronas de la corteza visual se activan, mientras que las del sistema de memoria se calman”, señala la autora principal Caroline Robertson, profesora asistente de ciencias psicológicas y cerebrales en Dartmouth.

En tercer lugar, esta relación cambia durante el recuerdo. “Si cierras los ojos y recuerdas los estímulos visuales en el mismo espacio, cambiarás la relación: tu sistema de memoria estará conduciendo, suprimiendo las neuronas en las regiones perceptuales”, dice Robertson. “Nuestros resultados proporcionan un ejemplo claro de cómo los sistemas de memoria utilizan la información visual compartida para enfocar y desenfocar los recuerdos”, concluye el coautor principal Ed Silson, profesor de neurociencia cognitiva humana en la Universidad de Edimburgo.