MADRID 17 Ene. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo modelo computacional explica cómo las neuronas vinculadas a la navegación espacial también pueden ayudar a almacenar recuerdos episódicos, según investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) de Estados Unidos.
Cabe contextualizar que hace casi 50 años, los neurocientíficos descubrieron células dentro del hipocampo del cerebro que almacenan recuerdos de lugares específicos. Estas células también desempeñan un papel importante en el almacenamiento de recuerdos de eventos, conocidos como memorias episódicas. Si bien el mecanismo por el cual las células de lugar codifican la memoria espacial ha sido bien caracterizado, sigue siendo un misterio cómo codifican las memorias episódicas.
En este nuevo modelo desarrollado por investigadores del MIT, publicado en 'Nature' se explica cómo se pueden reclutar esas células de lugar para formar recuerdos episódicos, incluso cuando no hay un componente espacial. Según este modelo, las células de lugar, junto con las células de cuadrícula que se encuentran en la corteza entorinal, actúan como un andamiaje que se puede utilizar para anclar los recuerdos como una serie enlazada.
"Este modelo es un primer borrador del circuito de memoria episódica entorrinal-hipocampal. Es una base sobre la que construir para comprender la naturaleza de la memoria episódica. Eso es lo que realmente me entusiasma", dice Ila Fiete, profesora de ciencias cerebrales y cognitivas en el MIT, miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT y autora principal del nuevo estudio.
El modelo replica con precisión varias características de los sistemas de memoria biológica, incluida la gran capacidad de almacenamiento, la degradación gradual de los recuerdos más antiguos y la capacidad de las personas que compiten en competiciones de memoria para almacenar enormes cantidades de información en "palacios de la memoria".
Para codificar la memoria espacial, las células de ubicación del hipocampo trabajan en estrecha colaboración con las células de cuadrícula, un tipo especial de neurona que se activa en muchos lugares diferentes, dispuestos geométricamente en un patrón regular de triángulos repetidos. Juntas, una población de células de cuadrícula forma una red de triángulos que representa un espacio físico.
En el nuevo modelo, los investigadores plantearon la hipótesis de que las células de la cuadrícula que interactúan con las células del hipocampo pueden actuar como un andamiaje para almacenar la memoria espacial o episódica. Cada patrón de activación dentro de la cuadrícula define un "pozo", y estos pozos están espaciados a intervalos regulares. Los pozos no almacenan el contenido de un recuerdo específico, sino que cada uno actúa como un indicador de un recuerdo específico, que se almacena en las sinapsis entre el hipocampo y la corteza sensorial.
Cuando el recuerdo se activa más tarde a partir de fragmentos, las interacciones entre la red y las células del hipocampo llevan el estado del circuito al pozo más cercano, y el estado que se encuentra en el fondo del pozo se conecta con la parte adecuada de la corteza sensorial para completar los detalles del recuerdo. La corteza sensorial es mucho más grande que el hipocampo y puede almacenar grandes cantidades de memoria.
"Conceptualmente, podemos pensar en el hipocampo como una red de punteros. Es como un índice que puede completarse con un patrón a partir de una entrada parcial, y ese índice luego apunta hacia la corteza sensorial, donde se experimentaron esas entradas en primer lugar", destaca Fiete. "El andamiaje no contiene el contenido, solo contiene este índice de estados abstractos del andamiaje".
Además, los eventos que ocurren en secuencia se pueden vincular entre sí: cada pozo en la red de células cuadriculadas del hipocampo almacena de manera eficiente la información necesaria para activar el siguiente pozo, lo que permite recordar los recuerdos en el orden correcto. De esta forma, en este nuevo modelo de los investigadores se replica varios fenómenos relacionados con la memoria con mucha más precisión que los modelos existentes que se basan en redes de Hopfield, un tipo de red neuronal que puede almacenar y recordar patrones.
Los investigadores ahora planean desarrollar su modelo para explorar cómo los recuerdos episódicos podrían convertirse en memoria "semántica" cortical, o la memoria de hechos disociados del contexto específico en el que fueron adquiridos (por ejemplo, París es la capital de Francia), cómo se definen los episodios y cómo los modelos de memoria similares al cerebro podrían integrarse en el aprendizaje automático moderno.
