Investigadores revelan la forma en la que memorizamos y creamos nuestros pensamientos

Las neurociencias están desentrañando la forma en la que nuestro cerebro opera para construir lo que percibimos como real. Esta semana, un par de estudios han logrado importantes avances sobre dos funciones neuronales esenciales, las que muestran actividad al momento de memorizar y de crear pensamientos.

Una de estas investigaciones ha determinado que existen diversos mecanismos neuronales para la fijación de recuerdos en el cerebro, lo que permitirá tratamientos para la eliminación selectiva de recuerdos patológicos. En un artículo publicado en Current Biology, los investigadores explican que diferentes formas de memoria cohabitan en el seno de una misma neurona y que cada una puede ser manipulada por separado.

También señalan nuevos descubrimientos sobre cómo se produce la fabricación de recuerdos y la eliminación selectiva de algunos de ellos, lo que permitirá diseñar tratamientos para tratar algunas enfermedades mentales como la ansiedad. A partir de estos descubrimientos es posible curar estas enfermedades asociadas a recuerdos traumáticos y patológicos borrando los recuerdos de la memoria no asociativa que origina la reacción psicológica enfermiza.

Definir de manera específica las áreas del cerebro que se activan en diferentes procesos, es fundamental para dirigir terapias que buscan resolver neuropatologías. En este caso, determinados medicamentos podrían dirigirse a las moléculas que fijan los recuerdos de la memoria no asociativa, eliminando la ansiedad sin alterar la memoria normal de los acontecimientos pasados.

La memoria asociativa es la que se basa en los vínculos que establecemos entre elementos sin relación entre sí, como por ejemplo la campana que anuncia el fin del recreo en un centro escolar. La memoria no asociativa es la responsable de la reacción generalizada a un estímulo que evoca una experiencia anterior, como por ejemplo la ansiedad que se despierta cuando sufrimos un trauma.

Ya se sabía que los recuerdos se imprimen en el cerebro gracias a la variación de la fuerza de algunas sinapsis, estas regiones de contacto entre dos neuronas a través de las cuales pasa el flujo nervioso. Esta nueva investigación ha descubierto cómo se desarrolla esta relación sináptica asociada a recuerdos, abriendo nuevas vías a tratamientos de enfermedades neurológicas y psicológicas.

En el estudio se explica la importante función de las enzimas PKM para regular este fenómeno. Para ello se centraron en una familia de moléculas emparentadas que fijaban recuerdos en un molusco llamado Aplysia californica, muy atractivo para la comunidad científica porque posee neuronas grandes y un sistema nervioso simple, fácil de manipular. Los mismos resultados observados en este molusco se aprecian por lo general en los vertebrados.

Al estimular dos neuronas sensoriales de este organismo, las cuales están unidas por conexiones sinápticas a una misma neurona motriz, pudieron determinar que fijando variantes de la enzima PKM se podían borrar separadamente los recuerdos de la memoria asociativa y los de la memoria no asociativa; ya que las variantes de la enzima que refuerzan la sinapsis de cada una de las neuronas sensoriales, son diferentes. Incluso pudieron establecer que es posible borrar recuerdos específicos usando variantes de otras moléculas.

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¿Cómo se forman los pensamientos?

En otro estudio publicado en Human Brain Mapping, se identificaron algunos de los patrones cerebrales complejos que participan en la formación de pensamientos en nuestro cerebro, con lo cual se puede decir que los científicos están solo a un paso de convertirse en lectores de mentes.

Y es que los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (EE.UU.), descubrieron que los patrones cerebrales generados al formar en nuestra cabeza determinadas oraciones podrían predecirse con 87% de precisión, basándose en un alfabeto de 42 conceptos diferentes relacionados con el tamaño, la ubicación, los colores, las acciones y otros elementos que conforman pensamientos complejos.

El estudio se ha basado en una plataforma de “machine learning”, no muy diferente a las que se usan para interpretar el contenido de imágenes o para identificar caras, que había sido equipada con 239 frases complejas. Cada frase iba acompañada de los datos ofrecidos por un escáner de imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) que registra las áreas del cerebro que se activan cuando una persona piensa en esa cadena de conceptos. Y lo impactante llegó en la prueba número 240, donde los algoritmos no necesitaron más la frase sino que la adivinaron simplemente analizando las ondas cerebrales captadas por una resonancia magnética.

Según los expertos, una de las maravillas del cerebro humano consiste en la capacidad de combinar conceptos individuales en pensamientos complejos: por ejemplo, pensar no sólo en plátanos, sino en que nos “gusta comer plátanos en la noche con nuestros amigos”, dice el investigador principal Marcel Sólo.

El nuevo método de investigación permitió sortear un problema común de los escáneres de resonancia magnética, que mezclan las señales provenientes de regiones del cerebro que se activan al mismo tiempo. Este algoritmo podría identificar patrones cerebrales vinculados a pensamientos acerca de una interacción social, por ejemplo, o un tipo de comunicación, o un evento que implica un lugar físico, con un alto grado de precisión, lo que podría ser de gran ayuda para las personas que no pueden comunicarse con normalidad.

Aún es muy pronto para hablar de dispositivos portátiles capaces de leer la mente, pero la base está ahí, dicen los autores del estudio. Y el siguiente paso es que los algoritmos sean capaces de adivinar el tema y contexto de una frase. Si realmente logran desarrollar una plataforma de “machine learning” capaz de adivinar pensamientos complejos, el siguiente paso es miniaturizar el dispositivo y hacerlo más fácil y rápido de usar.

Artículos originales en Current Biology y Human Brain Mapping.

Con información de la Universidad de McGill y Agencia T21.

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