El equipo de investigación tiene planes de desarrollar aún más este modelo para estudiar cómo los recuerdos episódicos podrían transformarse en memoria "semántica" cortical.
Por: Mariana Mestizo Hernández
Un modelo computacional reciente ofrece una explicación sobre cómo las neuronas relacionadas con la navegación espacial también podrían contribuir al almacenamiento de recuerdos episódicos, según investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos.
Cabe resaltar que, hace casi 50 años, los neurocientíficos identificaron células ubicadas en el hipocampo del cerebro que son responsables de almacenar recuerdos asociados a lugares específicos. Estas células también juegan un papel crucial en la consolidación de recuerdos de eventos, conocidos como memorias episódicas. Aunque el proceso mediante el cual las células de lugar codifican la memoria espacial está bien documentado, aún se desconoce cómo estas células participan en la codificación de memorias episódicas.
Una estructura para anclar recuerdosEl nuevo modelo, desarrollado por el equipo del MIT y publicado en la revista Nature, detalla cómo las células de lugar pueden ser reclutadas para formar recuerdos episódicos, incluso en ausencia de un componente espacial. De acuerdo con este enfoque, las células de lugar, junto con las células de cuadrícula localizadas en la corteza entorrinal, funcionan como una estructura que permite anclar los recuerdos en una secuencia interconectada.
"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", aseguró 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.
Características precisas del sistema de memoria biológica
El modelo desarrollado replica con precisión diversas características de los sistemas de memoria biológica, como su alta capacidad de almacenamiento, la degradación gradual de recuerdos más antiguos y la habilidad de individuos que participan en competencias de memoria para almacenar grandes cantidades de información utilizando técnicas como los "palacios de la memoria".
El papel de las células de lugar y de cuadrícula
En el proceso de codificación de la memoria espacial, las células de lugar del hipocampo trabajan en estrecha colaboración con las células de cuadrícula, un tipo de neurona que se activa en múltiples ubicaciones, organizadas geométricamente en un patrón regular de triángulos repetidos. En conjunto, una población de células de cuadrícula forma una red triangular que representa un espacio físico.
Según el nuevo modelo, los investigadores plantean que las células de cuadrícula, al interactuar con las células del hipocampo, podrían actuar como un andamiaje para el almacenamiento de memorias espaciales o episódicas.
En este enfoque, cada patrón de activación dentro de la red de células de cuadrícula define un "pozo", y estos pozos están distribuidos a intervalos regulares. Los pozos no contienen el contenido específico de un recuerdo; en su lugar, funcionan como indicadores de un recuerdo particular, que se almacena en las sinapsis entre el hipocampo y la corteza sensorial.
Cuando un recuerdo se activa posteriormente a partir de fragmentos, las interacciones entre la red de células de cuadrícula y las células del hipocampo dirigen el estado del circuito hacia el pozo más cercano. El estado que ocupa el fondo de ese pozo se conecta con la región correspondiente de la corteza sensorial, lo que permite reconstruir los detalles del recuerdo.
La corteza sensorial, significativamente más extensa que el hipocampo, posee la capacidad de almacenar grandes volúmenes de memoria, lo que facilita el procesamiento y la recuperación de información detallada.
"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", enfatizó Fiete. "El andamiaje no contiene el contenido, solo contiene este índice de estados abstractos del andamiaje", añade.
Recuerdos secuenciales y su conexión con modelos de memoria
Asimismo, los eventos que ocurren de forma secuencial pueden vincularse entre sí, ya que cada pozo en la red de células de cuadrícula del hipocampo almacena de manera eficiente la información necesaria para activar el siguiente pozo.
Esto permite recordar los recuerdos en el orden correcto. Con este enfoque, el nuevo modelo desarrollado por los investigadores replica con mayor precisión diversos fenómenos relacionados con la memoria, superando a los modelos existentes basados en redes de Hopfield, un tipo de red neuronal diseñada para almacenar y recuperar patrones.
El equipo de investigación tiene planes de desarrollar aún más este modelo para estudiar cómo los recuerdos episódicos podrían transformarse en memoria "semántica" cortical, es decir, la memoria de hechos separados del contexto en el que fueron adquiridos (por ejemplo, que París es la capital de Francia). También buscan explorar cómo se definen los episodios y de qué manera los modelos de memoria inspirados en el cerebro podrían integrarse en las tecnologías modernas de aprendizaje automático.
Fuente consultada aquí.