Publicado 11/04/2022 07:52

Desvelan cómo es el 'formateo' de la memoria de trabajo

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MADRID, 11 Abr. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de científicos ha descubierto cómo se "formatea" la memoria de trabajo, un hallazgo que mejora la comprensión de cómo se almacenan los recuerdos visuales.

"Durante décadas, los investigadores se han preguntado por la naturaleza de las representaciones neuronales que sustentan nuestra memoria de trabajo --explica Clayton Curtis, profesor de psicología y ciencias neuronales de la Universidad de Nueva York y autor principal del artículo, que aparece en la revista 'Neuron'--. En este estudio, utilizamos técnicas tanto experimentales como analíticas para revelar el formato de las representaciones de la memoria de trabajo en el cerebro".

La capacidad de almacenar información durante breves periodos de tiempo, o "memoria de trabajo", es un elemento básico para la mayoría de nuestros procesos cognitivos superiores, y su disfunción está en el centro de una variedad de síntomas psiquiátricos y neurológicos, incluida la esquizofrenia.

A pesar de su importancia, todavía se sabe muy poco sobre cómo almacena el cerebro las representaciones de la memoria de trabajo. "Aunque podemos predecir el contenido de la memoria de trabajo a partir de los patrones de actividad cerebral, lo que exactamente codifican estos patrones ha permanecido impenetrable", afirma Curtis.

Curtis y la coautora Yuna Kwak, estudiante de doctorado de la Universidad de Nueva York, plantearon la hipótesis de que nuestros cerebros no sólo descartan los rasgos irrelevantes para la tarea, sino que también recodifican los rasgos relevantes para la tarea en formatos de memoria que son a la vez eficientes y distintos de las propias entradas perceptivas.

Se sabe desde hace décadas que recodificamos la información visual sobre letras y números en códigos fonológicos o sonoros utilizados en la memoria de trabajo verbal. Por ejemplo, cuando vemos una cadena de dígitos de un número de teléfono, no almacenamos esa información visual hasta que terminamos de marcar el número. En cambio, almacena los sonidos de los números (por ejemplo, cómo suena el número de teléfono "867-5309" cuando lo dice en su cabeza).

Sin embargo, esto sólo indica que volvemos a codificar, pero no aborda la forma en que el cerebro formatea las representaciones de la memoria de trabajo, que fue el objetivo del nuevo estudio.

Para explorar esto, los experimentadores midieron la actividad cerebral con imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) mientras los participantes realizaban tareas de memoria de trabajo visual. En cada ensayo, los participantes tenían que recordar, durante unos segundos, un estímulo visual presentado brevemente y luego hacer un juicio basado en la memoria.

En algunos ensayos, el estímulo visual era una rejilla inclinada y en otros era una nube de puntos en movimiento. Tras el retardo de memoria, los participantes tenían que indicar con precisión el ángulo exacto de la inclinación de la rejilla o el ángulo exacto del movimiento de la nube de puntos.

A pesar de los diferentes tipos de estimulación visual (rejilla vs. movimiento de puntos), descubrieron que los patrones de actividad neural en la corteza visual y en la corteza parietal -una parte del cerebro utilizada en el procesamiento y almacenamiento de la memoria- eran intercambiables durante el recuerdo. En otras palabras, el patrón entrenado para predecir la dirección del movimiento también podía predecir la orientación de la rejilla, y viceversa.

"Este hallazgo nos llevó a preguntarnos por qué esas representaciones de la memoria eran intercambiables. Pensamos que sólo se extraían los rasgos relevantes para la tarea de los estímulos probados y se recodificaban en un formato de memoria compartido, tal vez en forma de una forma abstracta parecida a una línea, angulada para coincidir con la orientación de la rejilla o la dirección del movimiento del punto", explica Curtis.

Para probar esta hipótesis de que los recuerdos de los participantes se grababan en un patrón similar a una línea -como si se imaginara una línea en un ángulo determinado-, recurrieron a una forma novedosa de visualizar los patrones de actividad cerebral.

Utilizando modelos del campo receptivo de cada población cortical, los investigadores proyectaron los patrones de memoria codificados en los patrones de actividad cortical en una representación bidimensional del espacio visual. Este enfoque creó una representación de la actividad cortical dentro del espacio del monitor que veían los participantes.

Este método permitió a los científicos visualizar en coordenadas de pantalla el patrón de actividad cortical de los sujetos, revelando una representación lineal tanto para los estímulos de movimiento como para los de rejilla.

"Pudimos ver líneas de actividad a través de los mapas topográficos en los ángulos correspondientes a la dirección del movimiento y la rejilla", subraya Curtis.

Esta novedosa técnica de visualización ofrecía la oportunidad de "ver" realmente cómo se codificaban las representaciones de la memoria de trabajo en una población neuronal.

En concreto, se utilizó una sola línea (como un puntero o una flecha) para representar la dirección del movimiento (por ejemplo, hacia arriba y hacia la izquierda) y la orientación de una rejilla inclinada (por ejemplo, hacia arriba y hacia la izquierda). La tarea requería que los sujetos no recordaran todos los puntos en movimiento sino, más bien, sólo un resumen de la dirección de movimiento de los puntos.

Además, requería recordar el ángulo de la rejilla y no todos los demás detalles visuales de la misma, como la frecuencia espacial y el contraste. En consecuencia, el método fue capaz de separar cómo almacenamos selectivamente la información relevante mientras descartamos el contenido irrelevante.

"Nuestra memoria visual es flexible y pueden ser abstracciones de lo que vemos impulsadas por los comportamientos que guían", concluye.