Las ondas cerebrales compiten para archivar o borrar recuerdos

Manipular neuronas permite fortalecer la memoria y olvidar traumas

Las ondas cerebrales compiten entre ellas mientras dormimos para determinar qué recuerdos archivamos y cuáles olvidamos. Manipulando neuronas es posible fortalecer la memoria y olvidar traumas.

Las ondas cerebrales compiten entre ellas para determinar el aprendizaje durante el sueño, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en San Francisco.

Esta investigación ha determinado que distintos patrones de actividad eléctrica en el cerebro son los que posibilitan que recordemos u olvidemos lo que aprendimos el día anterior.

Esta selección de recuerdos es necesaria para la supervivencia: cada día, el cerebro acumula más recuerdos de los que puede almacenar en su memoria.

Mientras dormimos, el cerebro procede a decidir qué es lo que puede guardar como recuerdo de una experiencia y qué es lo que no es relevante para el resto de la vida.

Esta investigación ha comprobado que los patrones de actividad eléctrica son los que intervienen para consolidar algunos recuerdos y borrar otros.

Neuronas especializadas

Los recuerdos se consolidan en el cerebro gracias a unas neuronas especializadas en aprender habilidades recientes.

Dos tipos de ondas cerebrales son las encargadas de fortalecer o debilitar a esas neuronas especializadas, según la experiencia deba ser recordada u olvidada.

Las ondas que intervienen en ese proceso son las ondas llamadas de oscilaciones lentas (cuando alcanzamos el sueño sin movimientos oculares rápidos) y las ondas delta, que son las que se presentan en el sueño profundo sin soñar.

Las oscilaciones lentas son las que intervienen para guardar recuerdos y las ondas delta las que inducen al olvido de una experiencia irrelevante. La competencia entre ellas determina qué recuerdos se archivan y cuáles se olvidan.

Las oscilaciones lentas y las ondas delta son características del llamado sueño no REM, que, al menos en los humanos, constituye la mitad o más de una noche de sueño.

Existía evidencia de que estas etapas de sueño no REM juegan un papel en la consolidación de varios tipos de memoria, incluido el aprendizaje de habilidades motoras. El nuevo estudio ha explicado cómo ocurre este proceso en el cerebro.

Metodología

Para llegar a este resultado, los investigadores trabajaron con ratas de laboratorio: ajustaron mediante optogenética ambas ondas cerebrales mientras los roedores dormían y al día siguiente comprobaron que habían mejorado en el aprendizaje de una nueva habilidad.

Este descubrimiento permite pensar que en futuro la misma técnica se pueda aplicar para aumentar la memoria humana e incluso para borrar recuerdos traumáticos, induciendo al cerebro a potenciar o borrar la memoria de las experiencias vividas.

Karunesh Ganguly, director de esta investigación, explica en un comunicado que "vincular un tipo específico de onda cerebral al olvido es un concepto nuevo… Se han realizado más estudios sobre el fortalecimiento de los recuerdos que sobre el olvido, y tienden a estudiarse de forma aislada el uno del otro. Lo que indican nuestros datos es que existe una competencia constante entre los dos: es el equilibrio entre ellos lo que determina lo que recordamos".

En las últimas dos décadas, la corazonada humana de que el sueño desempeña un papel en la formación de recuerdos ha sido cada vez más respaldada por estudios científicos, explican los investigadores.

Los estudios realizados  en animales muestran que las mismas neuronas involucradas en la formación de la memoria inicial de una nueva tarea o experiencia, se reactivan durante el sueño para consolidar estos rastros de memoria en el cerebro.

Esta investigación detalla cómo se desarrolla ese proceso: cuando esas neuronas llegan con la información de esa experiencia al cerebro, otras neuronas intervienen para decidir lo que es o no relevante.

El resultado de ese “intercambio de opiniones” entre neuronas es que unos recuerdos se archivan y otros se olvidan porque, de esta forma, el cerebro despeja la mente para procesar nuevas experiencias.

Referencia


Competing Roles of Slow Oscillations and Delta Waves in Memory Consolidation versus Forgetting.  Jaekyung Kim et al. Cell, volume 179, issue 2, p514-526.e13, october 03, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.08.040

Tomado de: https://www.tendencias21.net/Las-ondas-cerebrales-compiten-para-archivar-o-borrar-recuerdos_a45556.html

Los chimpancés tienen similitudes clave con la memoria de trabajo humana

Los chimpancés con mejor rendimiento recordaron al menos cuatro elementos.

La capacidad de los chimpancés de construir y usar herramientas pone de manifiesto sus habilidades cognitivas superiores (Marcel Langthim)

El chimpancé es nuestro pariente vivo más próximo, con el que compartimos el 98 por ciento de nuestro código genético. Distintos estudios han demostrado que los chimpancés tienen excelentes habilidades de memoria a largo plazo.

Sin embargo, poco se sabía hasta ahora acerca de sus capacidades de memoria de trabajo. Un nuevo estudio, publicado en Proceedings of the Royal Society B, ha revelado habilidades de memoria de trabajo en chimpancés, que les permiten realizar un seguimiento de una serie de eventos o acciones anteriores, de forma similar a los humanos.

Los investigadores presentaron a los chimpancés una tarea en la que podían buscar alimentos en una cantidad de cajas pequeñas y opacas. Los chimpancés vieron por primera vez cómo se escondían trozos de comida en las cajas. Luego buscaron los alimentos señalando las cajas una por una. Si una caja elegida contenía comida, los chimpancés la recibieron como recompensa.

Después de cada elección, las cajas se cubrieron durante quince segundos. Para recuperar todos los alimentos, los chimpancés tenían que tener en cuenta en qué cajas ya habían buscado alimentos. Los investigadores aumentaron la dificultad de la tarea dependiendo de la capacidad de cada chimpancé al aumentar el número de cajas y barajar las casillas entre cada búsqueda.

El chimpancé es nuestro pariente vivo más próximo, con el que compartimos el 98 por ciento de nuestro código genético. Distintos estudios han demostrado que los chimpancés tienen excelentes habilidades de memoria a largo plazo.

Sin embargo, poco se sabía hasta ahora acerca de sus capacidades de memoria de trabajo. Un nuevo estudio, publicado en Proceedings of the Royal Society B, ha revelado habilidades de memoria de trabajo en chimpancés, que les permiten realizar un seguimiento de una serie de eventos o acciones anteriores, de forma similar a los humanos.

Los investigadores presentaron a los chimpancés una tarea en la que podían buscar alimentos en una cantidad de cajas pequeñas y opacas. Los chimpancés vieron por primera vez cómo se escondían trozos de comida en las cajas. Luego buscaron los alimentos señalando las cajas una por una. Si una caja elegida contenía comida, los chimpancés la recibieron como recompensa.

Después de cada elección, las cajas se cubrieron durante quince segundos. Para recuperar todos los alimentos, los chimpancés tenían que tener en cuenta en qué cajas ya habían buscado alimentos. Los investigadores aumentaron la dificultad de la tarea dependiendo de la capacidad de cada chimpancé al aumentar el número de cajas y barajar las casillas entre cada búsqueda.

El estudio reveló similitudes clave entre el chimpancé y la memoria de trabajo humana. Los chimpancés con mejor rendimiento recordaron al menos cuatro elementos; un joven chimpancé recordó más de siete artículos. Usaron tanto la apariencia de las cajas como su posición para recordar sus elecciones anteriores.

Los seres humanos normalmente se desempeñan peor en las pruebas de memoria de trabajo si necesitan hacer algo en paralelo. Del mismo modo, si los chimpancés tenían que realizar una segunda tarea similar en paralelo, su rendimiento disminuyó. Las diferencias en la capacidad de memoria de trabajo entre los chimpancés se mantuvieron estables durante meses.

La diferencia más obvia entre los chimpancés y los humanos no era la capacidad de la memoria de trabajo, sino las estrategias de búsqueda que los humanos suelen emplear para facilitar esta tarea: a los chimpancés no se les ocurrió buscar en las cajas en línea de un lado a otro.

La capacidad de memoria de trabajo de los chimpancés no parece ser fundamentalmente diferente de la capacidad humana. “Nuestros hallazgos sugieren que los chimpancés se desempeñan de manera similar a los niños de siete años en una tarea de memoria de trabajo intuitiva que no depende de una capacitación extensa”, dice Christoph Voelter del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y la Universidad de Medicina Veterinaria de Viena. LAT

Los chimpancés buscaron los alimentos señalando las cajas una por una (MPI f. Evolutionary Anthropology)

Artículo científico de referencia:

Chimpanzees flexibly update working memory contents and show susceptibility to distraction in the self-ordered search task, Christoph J. Völter , Roger Mundry , Josep Call and Amanda M. Seed, Proceedings of the Royal Society B, julio 2019, https://doi.org/10.1098/rspb.2019.0715

Tomado de: https://www.lavanguardia.com/natural/animaladas-videos/20190726/463686791819/chimpances-similitudes-clave-memoria-trabajo-humana.html

Taller "La función prospectiva de la memoria y los procesos formativos"

Como resultado de los proyectos sobre memoria humana hemos desarrollado este taller que pretende ser una herramienta para mejorar los procesos formativos en la Universidad Estatal a Distancia de Costa Rica. 

Para ello se han elaborado cuatro materiales teórico-prácticos para trabajar con docentes y estudiantes, y libro como producto de esas investigaciones.

Este primer taller se realizó entre diferentes unidades académicas de la UNED el jueves 11 de julio.

El cerebro procesa toda la línea temporal de una experiencia

El hipocampo registra incluso los segundos que separan a un episodio del siguiente

El cerebro procesa toda la línea temporal de una experiencia y registra incluso los segundos que separan a un episodio del siguiente para formar los recuerdos a largo plazo. Nuevo paso para comprender mejor cómo el cerebro humano procesa el tiempo.

El hipocampo es una de las estructuras más importantes del cerebro y se asocia fundamentalmente con la generación y recuperación de recuerdos, entre otras funciones como la regulación de las emociones y la navegación espacial. 

Ahora, una nueva investigación ha comprobado que el hipocampo está implicado en los mecanismos que permiten formar los recuerdos a largo plazo, los que duran más de seis meses, ya que registra todo el proceso temporal de una experiencia, incluso los segundos que separan a un episodio del siguiente. 

"Nuestra memoria a largo plazo para los eventos que hemos experimentado está formada por información diferente, y el tiempo es un componente clave de ese proceso", explica Andy Lee, autor principal del estudio, en un comunicado. 

La investigación que ha liderado Lee, realizada por un equipo de la Universidad de Toronto Scarborough y publicada en PNAS, arroja nueva luz sobre el misterio de cómo el cerebro humano procesa el tiempo. 

Antecedentes sobre el cerebro y el tiempo 

Investigaciones anteriores han aportado importantes elementos para comprender los procesos cerebrales implicados en el procesamiento del tiempo. 

Tal como explicamos en otro artículo, en enero pasado investigadores noruegos descubrieron el reloj neuronal que registra el tiempo durante las experiencias humanas: situado en lo más profundo del cerebro, al lado de la región que codifica el espacio, realiza el seguimiento del orden de los eventos vividos con una percepción que no siempre coincide con el tiempo del reloj. 

Otra investigación realizada en 2010 comprobó que el cerebro procesaba de manera diferente el tiempo, según se tratara de episodios pasados, presentes o futuros. Y otro estudio más reciente, de 2015, identificó el lóbulo temporal medial en el procesamiento de los eventos presentes. 

La nueva investigación desarrolla otra anterior, realizada en 2011, que había descubierto  “células del tiempo” en el hipocampo de roedores. Se demostró que estas células se activan justo cuando se produce un vacío temporal entre dos eventos consecutivos, que dura solo unos segundos, y así ayudan a unir información sobre el tiempo cuando se forma una memoria. 

La nueva investigación aporta algo nuevo a esta constatación: ha demostrado que el hipocampo humano también es sensible a la información de tiempo en escalas de segundos, el que transcurre entre dos experiencias secesivas. "Estamos iluminando uno de los pequeños bloques de construcción involucrados en el tiempo y la memoria", añade Lee.        

Hipocampo humano 

Lee y su equipo querían saber si existe un mecanismo similar al de los roedores en el hipocampo humano, que ayuda a integrar la información del tiempo cuando se forman los recuerdos. 

Para probarlo, pidieron a 18 participantes que aprendieran cuatro secuencias cortas o "memorias" que diferían en el contenido y en el tiempo transcurrido entre cada evento. Mientras sus cerebros eran observados mediante imagen por resonancia magnética funcional (IRMf), se les pidió que completaran una tarea de memoria de reconocimiento y luego repitieran mentalmente cada secuencia entre eventos con el mayor detalle posible. 

Los investigadores descubrieron que los patrones de actividad cerebral en el hipocampo anterior reflejaban la duración de los períodos vacíos entre eventos, complementando lo que se encontró en el estudio con roedores. 

"Este estudio cierra una brecha con el estudio de roedores para mostrar que nuestro hipocampo está interesado en la información del tiempo entre eventos, de segundos de duración, durante la formación de la memoria a largo plazo", dice Thavabalasingam, otro de los investigadores. 

Thavabalasingam añade que es importante comprender la mecánica de cómo se procesa la información del tiempo en el cerebro, ya que es una de las varias dimensiones significativas involucradas en la formación de recuerdos a largo plazo.

Nuevos horizontes 

“No podemos tener memoria de un evento sin tener algún tipo de experiencia sobre cuánto tiempo duró. Es importante por tanto entender mejor cómo el cerebro procesa toda la línea de tiempo de una experiencia y cómo se representa esa secuencia en los recuerdos a largo plazo", precisa. 

Esta investigación no pone punto final a los trabajos para la comprensión de cómo el cerebro procesa el tiempo. Los autores de este estudio se proponen descubrir en el futuro cómo el hipocampo gestiona escalas de tiempo más largas, cuando se trata de formar memorias a largo plazo, y también cómo comprime el tiempo cuando se forma una memoria. 

Otro de los objetivos próximos es observar cómo el hipocampo señala la diferencia entre el tiempo subjetivo y el objetivo, y descubrir también cómo la duración de una experiencia puede sentirse más larga o más corta dependiendo de cómo haya cambiado nuestra percepción del tiempo. 

"Hay mucho que desentrañar todavía cuando se trata de la interacción entre el tiempo y la memoria", dice Lee. "Realmente sólo estamos empezando a rascar la superficie".

Referencia 

Evidence for the incorporation of temporal duration information in human hippocampal long-term memory sequence representations. Sathesan Thavabalasingam et al. PNAS, March 12, 2019. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1819993116

Tomado de https://www.tendencias21.net/El-cerebro-procesa-toda-la-linea-temporal-de-una-experiencia_a45124.html