Desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) de Estados Unidos, explicaron un nuevo modelo computacional que muestra cómo las neuronas vinculadas a la navegación espacial también pueden ayudar a almacenar recuerdos episódicos. El hallazgo se publicó en Nature.

Medio siglo atrás, los neurocientíficos dieron con células dentro del hipocampo del cerebro que almacenan recuerdos de lugares específicos. Estas células, también desempeñan un rol clave en el almacenamiento de recuerdos de eventos, conocidos como memorias episódicas. Si bien el mecanismo por el cual las células codifican la memoria espacial ha sido caracterizado, seguía resultando un misterio cómo codifican las memorias episódicas.

El nuevo modelo

A partir del modelo desarrollado desde el MIT, se explica cómo pueden reclutarse esas células de lugar para formar recuerdos episódicos, incluso si no hay un componente espacial. Según el modelo, las células de lugar junto a las de cuadrícula, que se encuentran en la corteza entorinal, actúan como andamiaje para anclar los recuerdos como una serie enlazada.

"Este modelo es un primer borrador del circuito de memoria episódica entorrinal-hipocampal. Se trata de una base sólida sobre la que construir para comprender la naturaleza de la memoria episódica", explicaron.

El modelo replica con precisión varias características de los sistemas de memoria biológica, incluida la capacidad de almacenamiento, la degradación gradual de los recuerdos más antiguos y la capacidad de las personas que compiten en competencias de memoria para almacenar grandes cantidades de información en los llamados "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 varios lugares diferentes dispuestos en forma geométrica en un patrón regular de triángulos repetidos. La población de células de cuadrícula forma una red de triángulos que representa un espacio físico.

Un andamiaje para almacenar memoria

Los investigadores plantearon la hipótesis de que las células de la cuadrícula, las cuales interactúan con las células del hipocampo, pueden funcionar a modo de andamiaje para almacenar memoria espacial o episódica. Cada patrón de activación en la cuadrícula define un "pozo", y estos pozos están espaciados a intervalos regulares. Los pozos no almacenan el contenido de un recuerdo, sino que cada pozo actúa como indicador de un recuerdo específico que se almacena en la sinapsis entre el hipocampo y la corteza sensorial.

Cuando el recuerdo se activa más tarde por medio de fragmentos, las interacciones entre la red y las células del hipocampo llevan el estado del circuito al pozo más cercano. El estado que se encuentra en el fondo del pozo se conecta a la parte adecuada de la corteza sensorial para completar los detalles del recuerdo. La corteza sensorial es 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. Luego, ese índice apunta hacia la corteza sensorial donde se experimentaron esas entradas en primer lugar", explicaron. Por ende, el andamiaje no contiene el contenido sino el índice de estados abstractos del andamiaje.

Por otra parte, los eventos que ocurren en secuencia pueden vincularse entre sí: cada pozo en la red de células cuadriculadas del hipocampo almacena de forma eficiente la información necesaria para activar el siguiente pozo, lo cual permite recordar en el orden correcto. 

En este nuevo modelo, los investigadores replican varios fenómenos vinculados a la memoria con más precisión que los modelos que se basan en las redes de Hopfield, un tipo de red neuronal que puede almacenar y recordar patrones.

En la actualidad, los investigadores planean desarrollar su modelo para explorar de qué forma los recuerdos episódicos podrían convertirse en memoria "semántica" cortical, o la memoria de hechos disociados del contexto específico en el que fueron adquiridos, cómo se definen los episodios y cómo los modelos de memoria similares al cerebro podrían integrarse en el aprendizaje automático moderno.

Fuente: Europa Press.