El «código secreto» que usa el cerebro para crear un tipo clave de memoria finalmente ha sido descifrado.
Este tipo de memoria, llamada memoria de trabajo, es lo que permite que las personas retengan y manipulen información temporalmente durante períodos cortos de tiempo. Utiliza la memoria de trabajo, por ejemplo, cuando busca un número de teléfono y luego recuerda brevemente la secuencia de dígitos para marcar, o cuando le pregunta a un amigo cómo llegar a un restaurante y luego realiza un seguimiento de los giros mientras conduce. .
El nuevo trabajo representa un «paso fundamental hacia adelante» en el estudio de la memoria de trabajo, dijo Derek Nee, profesor asistente de psicología y neurociencia en la Universidad Estatal de Florida, a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
Un proceso crítico
Durante décadas, los científicos se han preguntado cómo y dónde cerebro codifica recuerdos transitorios.
Una teoría sugiere que la memoria de trabajo se basa en «almacenes» especiales en el cerebro, separados de donde el cerebro maneja la información sensorial entrante del cerebro. ojos o la nariz, por ejemplo, o donde se almacenan los recuerdos a largo plazo, como los recuerdos de con quién asistió al baile de graduación o el conocimiento fundamental que aprendió en la escuela, dijo Nee, que no participó en el nuevo estudio.
Otra teoría opuesta sugiere que «no existen tales almacenes especiales», dijo Nee a WordsSideKick.com. En esta teoría alternativa, la memoria de trabajo es esencialmente un fenómeno emergente, uno que aparece «cuando las representaciones sensoriales y motoras se mantienen mientras vinculamos el pasado con el futuro», dijo Nee. De acuerdo con esta teoría, las mismas células cerebrales se encienden cuando lees un número de teléfono por primera vez que cuando repasas ese número una y otra vez en la memoria de trabajo.
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El nuevo estudio, publicado el 7 de abril en la revista Neurona, desafía ambas teorías. En lugar de reflejar lo que sucede durante la percepción o depender de almacenes de memoria especiales, la memoria de trabajo parece operar un paso más allá de la recopilación de información sensorial; extrae solo la información sensorial más relevante del entorno y luego resume esa información en un código relativamente simple.
«Ha habido indicios durante décadas de que lo que almacenamos en [working memory] podría ser diferente de lo que percibimos», dijo a Live Science en un correo electrónico el autor principal del estudio, Clayton Curtis, profesor de psicología y ciencias neuronales en la Universidad de Nueva York (NYU).
Para resolver los misterios de la memoria de trabajo, Curtis y el coautor Yuna Kwak, estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva York, utilizaron una técnica de escaneo cerebral llamada resonancia magnética funcional (fMRI), que mide los cambios en el flujo sanguíneo a diferentes partes del cerebro. Las células cerebrales activas requieren más energía y oxígeno, por lo que la fMRI proporciona una medida indirecta de la actividad de las células cerebrales.
El equipo usó esta técnica para escanear los cerebros de nueve voluntarios mientras realizaban una tarea que involucraba su memoria de trabajo; los dos autores del estudio también completaron la tarea y contribuyeron con escáneres cerebrales al estudio.
En una de las pruebas, los participantes vieron un círculo compuesto de rejillas o barras en una pantalla durante aproximadamente cuatro segundos; luego, el gráfico desapareció y, 12 segundos después, se pidió a los participantes que recordaran el ángulo de las barras. En otras pruebas, los participantes vieron una nube de puntos en movimiento que se desplazaban en la misma dirección y se les pidió que recordaran el ángulo exacto del movimiento de la nube de puntos.
«Predijimos que los participantes recodificarían el estímulo complejo», la rejilla en ángulo o los puntos en movimiento, «en algo más simple y relevante para la tarea en cuestión», dijo Curtis a WordsSideKick.com. A los participantes solo se les pidió que prestaran atención a la orientación de las barras o al ángulo del movimiento de la nube de puntos, por lo que los investigadores teorizaron que su actividad cerebral reflejaría solo esos atributos específicos de los gráficos.
Y cuando el equipo analizó los datos del escáner cerebral, eso es exactamente lo que encontraron.
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Los investigadores utilizaron modelos informáticos para visualizar la actividad cerebral compleja, creando una especie de mapa topográfico que representa picos y valles de actividad en diferentes grupos de células cerebrales. Las células cerebrales que procesan datos visuales tienen un «campo receptivo» específico, lo que significa que se activan en respuesta a los estímulos que aparecen en una zona particular del campo visual de una persona. El equipo tuvo en cuenta estos campos receptivos en sus modelos, lo que les ayudó a comprender cómo la actividad cerebral de los participantes se relacionaba con lo que habían observado en la pantalla durante la tarea de memoria.
Este análisis reveló que, en lugar de codificar todos los detalles finos de cada gráfico, el cerebro almacenaba solo la información relevante necesaria para la tarea en cuestión. Cuando se vio en los mapas topográficos, la actividad cerebral utilizada para codificar esta información parecía una línea recta simple. El ángulo de la línea coincidiría con la orientación de las rejillas o el ángulo del movimiento de la nube de puntos, según el gráfico que se haya mostrado a los participantes.
Estos patrones de actividad cerebral similares a líneas aparecieron en la corteza visual, donde el cerebro recibe y procesa la información visual, y la corteza parietal, una región clave para el procesamiento y almacenamiento de la memoria.
Lo que es crucial no es que el cerebro se haya decidido por usar líneas para representar las imágenes. «Es el hecho de que la representación ha sido abstraída de rejillas [or] movimiento a algo diferente», dijo Nee.
Una limitación del estudio es que el equipo usó gráficos muy simples, que no reflejan necesariamente la complejidad visual del mundo real, anotó Nee. Esta limitación se extiende a muchos estudios de la memoria de trabajo, y Nee dijo que usa gráficos simples similares en su propia investigación.
«El campo deberá avanzar hacia estímulos más ricos que coincidan mejor con nuestras experiencias visuales naturales para llevarnos del laboratorio a la utilidad práctica», dijo. Pero con eso en mente, el nuevo estudio aún «brinda una perspectiva novedosa de lo que significa tener en mente algo en línea para el futuro», dijo.
La memoria de trabajo actúa esencialmente como un puente entre la percepción (cuando leemos un número de teléfono) y la acción (cuando marcamos ese número). «Este estudio, al identificar un formato de representación que no se parece ni a lo que se percibió ni a lo que se hará, pero que se puede leer claramente a partir de señales visuales, ofrece una mirada sin precedentes a esta misteriosa zona intermedia entre la percepción y la acción», dijo Nee.
Publicado originalmente en Live Science.
