Investigadores de la UB descifran el mecanismo neuronal que permite alternar la creación y recuperación de recuerdos

Un estudio de la Facultad de Psicología y del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBneuro) ha permitido descifrar el mecanismo neuronal que permite alternar la formación y recuperación de recuerdos en humanos. La investigación ha revelado que generar nuevos recuerdos y recordarlos son dos caras de la misma moneda, aunque a menudo pueden parecer mecanismos separados. Así, estos dos procesos están interconectados y forman parte de las mismas estructuras neuronales, ubicadas en el hipocampo del cerebro. El equipo ha registrado la actividad cerebral de diez pacientes con epilepsia, con la colaboración del Hospital Clínic y el Hospital Pitié-Salpêtrière de París. La investigación abre la puerta a desarrollar nuevos tratamientos para personas con problemas de memoria.

Las investigaciones llevadas a cabo sobre la actividad cerebral de los seres humanos indican que existen unas ondas que los expertos denominan oscilaciones y que aparecen cuando grandes cantidades de neuronas se disparan de forma sincronizada. Dentro del hipocampo, que es una de las estructuras más importantes del cerebro para formar y almacenar recuerdos, dominan dos tipos de oscilaciones: las gama y las theta, más lentas y con capacidad de sincronizar y regular la actividad de las gama.

Según los responsables del estudio de la UB, trabajos previos llevados a cabo con animales habían evidenciado que la forma en que la actividad de las ondas gamma se acoplaba al ritmo de las theta tenía un impacto en la codificación de recuerdos. Sin embargo, no quedaba claro si el mismo mecanismo neuronal era importante en los humanos.

Así, por primera vez, el grupo de Dinámica de la Formación de Memorias, liderado por Ludovico Saint Amour di Chanaz y coordinado por Lluís Fuentemilla, decidió trabajar para descifrar la dinámica de la memoria en seres humanos, analizando las interacciones de las ondas neuronales cerebrales que participan en el proceso de formación y recuperación de recuerdos.

En el marco del trabajo, el equipo pudo registrar la actividad del hipocampo de diez pacientes con epilepsia, con la colaboración del Hospital Clínic de Barcelona y el Hospital Pitié-Salpêtrière de París. Durante el protocolo experimental, los pacientes observaron una serie de imágenes que representaban episodios de la vida real. Después de un periodo de 24 horas, se les mostraba de nuevo la primera imagen de cada serie y se les pedía que recordaran la secuencia de imágenes posterior.

Según los resultados, cuando los pacientes formaban nuevos recuerdos, existía un patrón específico de actividad oscilatoria en la banda gama relacionada con el ritmo theta. Durante el proceso de codificación de recuerdos nuevos, la actividad neuronal gamma se acoplaba a una determinada fase de las ondas theta, mientras que durante la recuperación de recuerdos, la actividad gamma se acoplaba a la fase opuesta.

Otro resultado relevante del estudio es que el patrón expuesto mostraba capacidad predictiva del estado de la memoria y de la precisión de las respuestas de los pacientes durante la recuperación de los recuerdos. Así, cuanto mayor era el patrón, mejores eran los recuerdos de los pacientes.

“Las personas somos capaces de codificar dinámicamente nuevos recuerdos y enlazarlos con los existentes aparentemente de forma inmediata. Por eso tenemos la impresión de que la codificación y la recuperación de recuerdos son funciones separadas que pueden funcionar simultáneamente”, ha detallado Lluís Fuentemilla, miembro del departamento de Cognición, Desarrollo y Psicología de la Educación.

Asimismo, ha indicado que la modulación por el ritmo theta “garantiza que el cerebro cambie de estado de cuatro a ocho veces por segundo, y da la impresión de una interacción dinámica entre el proceso de codificación de la información, la integración y la recuperación del recuerdo”.

Las conclusiones de este trabajo se han publicado en la revista 'Current Biology'.