El cuerpo humano es, sin lugar a dudas, fascinante. Pero siendo un poco más específicos, el funcionamiento de nuestro cerebro tiene protagonismo, no solo por regir todos los procesos que ocurren en el cuerpo, sino también por ser capaz de recordar.

Los humanos pueden evocar momentos específicos de un amplia gama de experiencias que han ocurrido en un entorno determinado, y es por ello que podemos recordar lugares específicos de una ciudad que pueden servir de atractivo turístico para algún otro visitante que nos pregunte al respecto.

La memoria declarativa es la que nos permite recordar conscientemente algo de nuestro interés como la dirección de casa o el nombre de nuestra madre. Los investigadores han explicado que este tipo de memoria tiene su origen de estructuras sanas del lóbulo temporal medial en el cerebro, incluyendo el hipocampo y la corteza entorrinal, todas regiones clave para la cognición espacial. Aquí entran en juego las “células de lugar” y “células de cuadrícula”, neuronas que se activan para representar ubicaciones específicas en el entorno durante la navegación (similar a un GPS).

Pero los investigadores tenían la duda de si este “mapa espacial” cerebral se tenía algún tipo de conexión con la memoria de eventos de una personas en determinados lugares. Además, querían saber cómo la actividad de las neuronas en estas regiones permite evocar un recuerdo específico del montón de experiencias relacionadas.

Entonces un equipo conformado por neuroingenieros de Columbia Engineering se reunieron para abordar el tema y encontraron que en nuestro cerebro hay “células de rastro de memoria”, que permitían a los sujetos estudiados recordar dónde encontraron objetos específicos.

Este estudio constituye la primera evidencia científica de que las neuronas individuales presentes en el cerebro humano pueden evocar recuerdos específicos. Este y otros hallazgos se publicaron recientemente en la revista Nature Neuroscience.

La actividad neuronal de pacientes intentando recordar ubicaciones

El equipo reunió a 10 pacientes neuroquirúrgicos en varios hospitales, incluido el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia, todos los cuales tenían epilepsia resistente a los medicamentos y, por lo tanto, ya tenían electrodos de registro implantados en sus cerebros para su tratamiento clínico.

Los pacientes en cama usaron computadores portátiles y controladores manuales para moverse en los entornos virtuales de juegos de computadora. Primero navegaron a través de estos para conocer el entorno y aprender la ubicación de cuatro objetos únicos, los cuales fueron retirados luego por los investigadores. Entonces les solicitaron a los pacientes que se movieran en el espacio virtual y marcaran la ubicación de un objeto específico en cada ensayo.

Células de lugar que se activan en sitios específicos

Observaron y midieron la actividad de las neuronas de los pacientes conforme estos se movían dentro del juego y marcaban los objetos cuya ubicación debían recordar. Al analizar la información, identificaron primero las “células de lugar”, pues estas se activaban siempre que los pacientes de movían a través de ubicaciones específicas, aún cuando estas no tuvieran relación con sus objetivos de memoria.

“Estas neuronas solo parecían preocuparse por la ubicación espacial de la persona, como un GPS puro”, explicó Salman E. Qasim, estudiante de doctorado de Jacobs y autor principal de este estudio.

Pero también notaron que estas neuronas solo se activaron en lugares relevantes para la memoria intrínseca de cada paciente. Cuando se les solicitaba a los pacientes que buscaran un recuerdo diferentes, las neuronas cambiaban su actividad de modo que pudiera coincidir con la ubicación recordad del objeto en cuestión.

“Nuestro estudio demuestra que las neuronas en el cerebro humano rastrean las experiencias que recordamos voluntariamente y pueden cambiar sus patrones de actividad para diferenciar los recuerdos. Son como los pines en su mapa de Google que marcan las ubicaciones que recuerda para eventos importantes”.

Con este descubrimiento, la ciencia ha avanzado un paso más en la comprensión de los procesos de memoria dentro del cerebro humano. Ahora las investigaciones de este equipo estarán enfocadas en determinar si estas neuronas abordan otros aspectos de los recuerdos más allá del lugar en que ocurren; por ejemplo, qué ocurrió o cuándo ocurrió.

Referencia:

Memory retrieval modulates spatial tuning of single neurons in the human entorhinal cortex. https://www.nature.com/articles/s41593-019-0523-z