domingo, 31 de mayo de 2020
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Abriendo la caja negra

Un equipo interdisciplinario de investigadores exploró lo que sucede dentro del cerebro humano cuando se recuerda algo aprendido y reforzado días atrás. Descubrieron que el método de refuerzo empleado determina el tipo de “huellas” que quedarán en la mente. El hallazgo permitiría explicar el mecanismo neural a través del cual se fortalece la memoria.

Por Gabriel Stekolschik

 

 

(Nexciencia) Desde hace décadas se sabe que el error es un mecanismo natural de aprendizaje para la gran mayoría de los animales, incluido el hombre. En el campo de los estudios sobre la memoria, se denomina “error de predicción” (EP) a la incongruencia entre lo que uno espera que suceda y lo que realmente ocurre. Está demostrado que el EP es un motor para el aprendizaje: ante un error de predicción, el cerebro asimila y acomoda la información nueva e inesperada con el objetivo de minimizar la posibilidad de equivocarse ante un escenario futuro similar, es decir, aprende.

Es la primera vez que se explica por qué las memorias que se reconsolidan se recuerdan mejor que las que simplemente se reentrenan.

 

 

El proceso que da lugar a este fenómeno se conoce con el nombre de “reconsolidación” de la memoria. Según este concepto, un evento inesperado hace que una memoria consolidada pueda hacerse frágil e inestable y, en ese estado de labilidad, modificarse (actualizarse, fortalecerse o, incluso, borrarse). Ese período de “vulnerabilidad” dura un cierto tiempo, después del cual la memoria vuelve a estabilizarse (reconsolidarse).

Se postula que este proceso de labilización-reconsolidación tendría dos funciones biológicas. Por un lado, la desestabilización de un recuerdo y su posterior re-estabilización servirían para reforzarlo, o sea, hacerlo más difícil de olvidar. Por otro lado, permitiría incorporar nueva información a una memoria previamente adquirida, es decir, posibilitaría actualizar un recuerdo.

Las investigaciones sobre el proceso de reconsolidación en humanos se efectúan analizando el comportamiento: mediante un estímulo (un evento inesperado) se labiliza un recuerdo y, después, se mide la respuesta (por ejemplo, si esa memoria se fortaleció).

Luz Bavassi y María Eugenia Pedreira.

¿Pero qué sucede “en el medio”, es decir, en el cerebro? “Hasta ahora, solo veíamos el estímulo de entrada y la respuesta de salida. Esta es la primera vez que logramos un correlato neural que nos permite ver qué está pasando adentro de esa caja negra. Es la primera vez que podemos explicarnos por qué las memorias que se reconsolidan se recuerdan mejor que las que simplemente se reentrenan”, revela María Eugenia Pedreira, investigadora del CONICET en el Laboratorio de Neurobiología de la Memoria (LNM) del Instituto de Fisiología Biología Molecular y Neurociencias (UBA-CONICET)

El LNM es pionero a nivel mundial en el estudio del proceso de reconsolidación de la memoria. De hecho, fue de los primeros -en 2007- en demostrar la existencia de este fenómeno en los seres humanos.

 

Experimentos con la memoria

Mediante un protocolo experimental que ya fue probado exitosamente en el LNM, participaron del estudio 77 voluntarios y voluntarias de 18 a 35 años de edad que son estudiantes y graduados universitarios.

El primer día, los participantes debieron aprender una serie de 36 imágenes asociadas con palabras (por ejemplo, una imagen del cielo que tenía escrita la palabra “paloma”).

Cuarenta y ocho horas después (día 3 del experimento), se reforzó ese aprendizaje. Para ello, los pares imagen-palabra se dividieron en tres grupos de 12. Uno de esos grupos fue reestudiado por los participantes (como si fuera un repaso). Otro de los grupos de pares imagen-palabra fue mostrado a los voluntarios pero con interrupciones inesperadas, de manera de desencadenar el proceso de reconsolidación. El tercer grupo de pares imagen-palabra (que funcionó como un control del experimento)  no tuvo recordatorio, es decir, no se le volvió a mostrar a los participantes.

Dos días después (día 5), algunos individuos fueron evaluados dentro en un resonador magnético funcional: “Cuando los evaluamos a los cinco días, las memorias que habían reestudiado se comportaban igual que las que habían pasado por el proceso de reconsolidación, es decir, recordaban de manera muy similar”, señala Luz Bavassi, doctora en física e investigadora del CONICET. “Pero lo novedoso es que las imágenes del resonador mostraron que las memorias que pasaron por el proceso de reconsolidación involucraban la actividad de un mayor número de áreas cerebrales al mismo tiempo, es decir, había un trabajo cerebral más amplio”.

Finalmente, el día 15 se repitió la evaluación en el resonador: “En este segundo paso por el resonador tuvo mucho peso el olvido. Los datos eran escasos y no pudimos detectar una diferencia estadísticamente significativa entre ambos grupos sobre lo que ocurría en el cerebro. Sin embargo, a los quince días, las memorias que habían pasado por el protocolo de reconsolidación recordaban mucho más que las que habían reestudiado”, explica Bavassi.

 

 

Las huellas de la memoria

Según las investigadoras, los resultados muestran que, después de haber pasado por un proceso de reconsolidación, la información se distribuye en una red más amplia del cerebro: “Ese mecanismo permitiría que esa memoria se mantenga por más tiempo, que sea más resistente al olvido y sea más fácil de evocar a posteriori”.

El hecho de que los estudios con el resonador se hayan efectuado en momentos en que se evoca el recuerdo de lo aprendido, es decir, días después del entrenamiento, es un aspecto original del trabajo: “Lo novedoso de este trabajo es que rastreamos los cambios que se produjeron en el cerebro un tiempo después de que les dimos el recordatorio y eso nos permitió descubrir que ese tratamiento deja huellas que, en el caso del proceso de reconsolidación, son mucho más amplias”, indica Bavassi. “A los cinco días, esas huellas distintas ponen en evidencia que hay un proceso neural que fortalecería la memoria y que no se puede detectar analizando el comportamiento, porque en ese momento no se ven diferencias en lo que recuerdan, pero a los quince días las memorias reconsolidadas recuerdan mucho más”.

Para poder alcanzar estos resultados, el equipo de investigación del LNM tomó una decisión que fue fundamental: “Clásicamente, estos estudios de memorias se focalizan en ciertas áreas cerebrales de interés, como el hipocampo o la corteza frontal. Nosotros decidimos abrir el foco y analizar los datos de todo el cerebro”, comenta Pedreira.

Los resultados del trabajo fueron publicados en la revista Scientific Reports, del Grupo Nature y, además de Bavassi y Pedreira, lo firman Cecilia Forcato, Rodrigo Fernández, Gabriela de Pino y Mirta Villarreal.

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