CIENCIA. Los científicos revelan cómo se almacenan nuestros recuerdos

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El estudio proporciona nuevos conocimientos sobre cómo se almacenan nuestros recuerdos visuales.

Un equipo de científicos ha descubierto cómo se "formatea" la memoria de trabajo, un hallazgo que mejora nuestra comprensión de cómo se almacenan los recuerdos visuales.  Durante décadas, los investigadores se han preguntado sobre la naturaleza de las representaciones neuronales que respaldan nuestra memoria de trabajo.

La capacidad de almacenar información durante breves períodos de tiempo, o "memoria de trabajo", es un elemento fundamental para la mayoría de nuestros procesos cognitivos superiores, y su disfunción está en el centro de una variedad de síntomas psiquiátricos y neurológicos, incluida la esquizofrenia. 

A pesar de su importancia, todavía sabemos muy poco sobre cómo el cerebro almacena las representaciones de la memoria de trabajo. Aunque podemos predecir el contenido de su memoria de trabajo a partir de los patrones de actividad cerebral, lo que codifican exactamente estos patrones sigue siendo impenetrable.  

Se sabe desde hace décadas que recodificamos información visual sobre letras y números en códigos fonológicos o basados ​​en sonidos que se utilizan para  la  memoria de trabajo verbal . Por ejemplo, cuando ve una cadena de dígitos de un número de teléfono, no almacena esa información visual hasta que termina de marcar el número. Más bien, almacena los  sonidos  de los números (por ejemplo, cómo suena el número de teléfono “867-5309” cuando lo dice en su cabeza). Sin embargo, esto solo indica que recodificamos, no aborda cómo el cerebro formatea las representaciones de la memoria de trabajo, que fue el enfoque del nuevo  estudio de Neuron  

Para explorar esto, los experimentadores midieron la actividad cerebral con imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) mientras los participantes realizaban tareas de memoria de trabajo visual. En cada prueba, los participantes tenían que recordar, durante unos segundos, un estímulo visual presentado brevemente y luego emitir un juicio basado en la memoria. En algunos ensayos, el estímulo visual era una rejilla inclinada y en otros era una nube de puntos en movimiento. Después del retraso de la memoria, los participantes tenían que indicar con precisión el ángulo exacto de inclinación de la rejilla o el ángulo exacto del movimiento de la nube de puntos. 

A pesar de los diferentes tipos de estimulación visual (movimiento de rejilla versus movimiento de puntos), encontraron que los patrones de actividad neuronal en la corteza visual y la corteza parietal, una parte del cerebro utilizada en el procesamiento y almacenamiento de la memoria, eran intercambiables durante la memoria. En otras palabras, el patrón entrenado para predecir la dirección del movimiento también podría predecir la orientación de la rejilla y viceversa. 

Este hallazgo provocó la pregunta: ¿por qué esas representaciones de la memoria eran intercambiables?

Utilizando modelos del campo receptivo de cada población cortical, los investigadores proyectaron los patrones de memoria codificados en los patrones de actividad cortical en una representación bidimensional del espacio visual. Este enfoque creó una representación de la actividad cortical dentro del espacio del monitor que vieron los participantes. 

Este método permitió a los científicos visualizar en coordenadas de pantalla el patrón de actividad cortical de los sujetos, revelando una representación similar a una línea tanto para el movimiento como para los estímulos de rejilla. Pudieron ver líneas de actividad en los mapas topográficos en ángulos correspondientes a la dirección del movimiento y la rejilla. 

Esta novedosa técnica de visualización ofreció la oportunidad de "ver" realmente cómo se codificaban las representaciones de la memoria de trabajo en una población neuronal. 

Específicamente, se utilizó una sola línea (como un puntero o una flecha) para representar la  dirección  del movimiento (por ejemplo, hacia arriba y hacia la izquierda) y la  orientación  de una rejilla inclinada (por ejemplo, hacia arriba y hacia la izquierda). La tarea requería que los sujetos recordaran no todos los puntos en movimiento, sino solo un resumen de la dirección del movimiento de los puntos. Además, requería memoria para el  ángulo  de la rejilla y no para todos los demás detalles visuales de la rejilla, como la frecuencia espacial y el contraste. En consecuencia, el método pudo separar cómo almacenamos selectivamente información relevante mientras descartamos contenido irrelevante. 

Fuente: “Unveiling the abstract format of mnemonic representations” by Yuna Kwak and Clayton E. Curtis, 7 July 2022, NeuronDOI: 10.1016/j.neuron.2022.03.016

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