SE ACTIVAN VARIAS REGIONES CEREBRALES

Hallan las neuronas que nos ayudan a tomar decisiones basadas en recuerdos

El estudio podria despejar interrogantes para el tratamiento de los problemas de memoria asociados con el Alzheimer, la epilepsia y la esquizofrenia

Foto: Un proceso es recordar y otro tomar decisiones sobre ese recuerdo (iStock)
Un proceso es recordar y otro tomar decisiones sobre ese recuerdo (iStock)

¿Cómo funciona en nuestro cerebro el proceso de la memoria? ¿Cómo tomamos decisiones basadas en los recuerdos? Investigadores estadounidenses han identificado diferentes conjuntos de neuronas individuales responsables de la toma de decisiones basadas en la memoria.

"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, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y profesor de la Junta de Gobernadores en Neurociencias en el Centro Médico Cedars-Sinai, ambos en Estados Unidos. Se refiere a la típica situación donde nos preguntamos quién es ese actor que sale en determinada película (y que conocemos) o cuando intentamos recordar dónde hemos dejado las llaves.

Cómo funcionaba este proceso no estaba claro hasta la fecha. "Esta es la primera vez que se han descrito las neuronas en el cerebro humano que señalan decisiones basadas en la memoria. Además, nuestro estudio muestra cómo los recuerdos se transfieren al lóbulo frontal de forma selectiva y sólo cuando es necesario", indica Rutishauser.

El estudio, que tiene implicaciones para el tratamiento de los problemas de memoria asociados con el Alzheimer, la epilepsia y la esquizofrenia, se realizó en pacientes que ya se sometían a una cirugía cerebral para el tratamiento de sus convulsiones. Los voluntarios vieron imágenes en una pantalla y respondieron diferentes tipos de preguntas sobre las imágenes, mientras que los investigadores registraron la actividad de las neuronas individuales en sus cerebros utilizando electrodos implantados.

Tomamos decisiones basadas en memorias recuperadas todo el tiempo

Por ejemplo, a un sujeto se le podía mostrar una foto de alguien que nunca había visto antes y se le preguntaba: "¿Ha visto esta cara antes?" o "¿Es esto una cara?". Las dos preguntas, respectivamente, ayudan a los investigadores a distinguir entre una decisión basada en la memoria y una decisión basada no en la memoria sino en categorías, como los rostros. "Tomamos decisiones basadas en memorias recuperadas todo el tiempo", afirma a Neuroscience News Juri Minxha, también de Caltech. "¿A qué restaurante debería pedir comida de esta noche?" o "¿Dónde debería buscar mis llaves? En este estudio, hicimos preguntas simples de sí o no diseñadas para hacer que un voluntario accediera a su memoria reciente o a su conocimiento categórico".

"Nuestro estudio muestra cómo los recuerdos se transfieren al lóbulo frontal de forma selectiva y sólo cuando es necesario"

La codificación y recuperación de los recuerdos se produce en la parte media-baja del cerebro en una región llamada lóbulo temporal medio, que incluye el hipocampo. Los procesos de toma de decisiones involucran una región en la parte frontal del cerebro llamada corteza frontal media. "La capacidad de comprometerse flexiblemente y utilizar nuestros recuerdos para tomar decisiones depende de las interacciones entre los lóbulos frontal y temporal, siendo el primero el lugar de control ejecutivo y el segundo el lugar donde se almacenan los recuerdos de este tipo. Poco se sabía antes sobre cómo se producen las interacciones entre estas dos partes del cerebro humano", explica Rutishauser.

En el estudio, los investigadores monitorizaronneuronas individuales tanto en el lóbulo temporal como en el lóbulo frontal de 13 sujetos. Los resultados descubrieron una serie de neuronas que codifican los recuerdos en el lóbulo temporal, y "neuronas de elección de memoria" en el lóbulo frontal; estas neuronas no almacenan recuerdos sino que ayudan a recuperarlos.

"Tanto el lóbulo temporal medio como la corteza frontal media se activan cuando la decisión requiere que el paciente recuerde algo. La interacción entre estas dos estructuras cerebrales permite una recuperación exitosa de la memoria", indica Minxha. "Así que si le preguntamos a un paciente si ha visto una cara antes, las neuronas de ambas regiones se activan. Pero si le mostramos la misma imagen y le preguntamos, "¿Es esto una cara?" entonces las neuronas de elección de memoria permanecen en silencio. En su lugar, vemos una segunda población distinta de neuronas en el lóbulo frontal, apoyando el objetivo actual del sujeto de categorizar la imagen".

El estudio también identificó un conjunto diferente de "neuronas de contexto" en el lóbulo frontal. Estas neuronas codifican la 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 utilizaran los movimientos de los ojos para transmitir su respuesta a una pregunta; las neuronas del contexto señalaban cuál de estas dos acciones debía llevarse a cabo, independientemente de cuál fuera la respuesta a la pregunta.

"Curiosamente, encontramos que la decisión estaba representada por las neuronas de elección de memoria de una manera abstracta, de tal manera que las mismas neuronas podían señalar esta información en diferentes contextos. Esto probablemente explica gran parte de la flexibilidad que vemos en la toma de decisiones humanas", señala Ralph Adolphs, profesor de Psicología, Neurociencia y Biología de Caltech.

La comunicación entre los lóbulos temporal y frontal también se observó analizando las ondas theta, que son comunes en el lóbulo temporal. Los investigadores encontraron que las neuronas del lóbulo frontal alineaban selectivamente su actividad con las ondas theta del lóbulo temporal sólo cuando los sujetos tomaban una decisión basada en la memoria.

Los investigadores dicen que incluso podían decir si un sujeto iba a identificar correctamente una cara simplemente basándose en la fuerza con la que las neuronas de elección de memoria en los lóbulos frontales coordinaban su actividad con las ondas theta en el lóbulo temporal. "En conjunto, nuestro estudio revela varios bloques de construcción clave que hacen que la cognición humana sea tan flexible", concluye Adolphs.

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