Un equip d’investigadors de la Universitat de Barcelona (UB) ha aconseguit desxifrar el mecanisme amb què el cervell humà alterna la formació i la recuperació de records. En un article publicat a ‘Current Biology’, els científics, dirigits per Lluís Fuentemilla i Ludovico Sant Amour di Chanaz, expliquen com aquests dos processos, que semblen distanciats, estan interconnectats i formen part de les mateixes estructures neuronals, aportant la primera evidència científica de l’existència d’aquesta dinàmica de la memòria en persones.
Dos mecanismes que actuen alhora sense interferències
El treball descriu per primer cop un mecanisme neuronal amb el qual l’hipocamp coordina els estats de formació i recuperació de records. Aquest procés implica diverses àrees del cervell, però l’hipocamp té un paper especial en la formació inicial dels records i en la recuperació detallada. El que no se sabia, però, era com s’alternaven aquests estats sense que hi hagués interferències entre ells.
Els registres d’activitat neuronal recollits a l’estudi mostren com hi ha ones rítmiques d’activitat, anomenades oscil·lacions, que apareixen quan moltes neurones es disparen de manera sincronitzada, i revelen que la seva freqüència, mesurada en hertzs (Hz), pot variar en el temps en una mateixa regió. A més, les oscil·lacions de freqüències diferents poden coexistir i interactuar.
En el cas de l’hipocamp hi dominen dues oscil·lacions: les ones theta, més lentes (4-8Hz), sincronitzen l’activitat de les ones gamma (30-140Hz) i la regulen perquè pugui acoblar-se en diversos estats de la fase del ritme theta. Un estudi anterior ja havia proposat que les oscil·lacions theta podien ser un interruptor per alternar entre estats neuronals de formació i recuperació de records, i s’havia comprovat en animals, però no se sabia si aquest mecanisme també era important per als humans.
Un ‘interruptor’ segons les fases d’una ona cerebral
Així doncs, i per primer cop, el grup de Dinàmica de la Formació de Memòries ha desxifrat aquest procés en els humans, analitzant les interaccions entre ones neuronals en la formació i recuperació de records. L’equip va registrar l’activitat de l’hipocamp de deu pacients amb epilèpsia mentre observaven imatges que representaven episodis de la vida real, i al cap de 24 se’ls va mostrar la primera imatge de cada sèrie i se’ls va demanar que recordessin la seqüència que seguia.
Els resultats mostren com, quan els pacients formaven records, hi havia un patró específic a les ones gamma relacionada amb el ritme theta. Durant la codificació de records, l’activitat gamma s’acoblava a una fase de les ones theta mentre que, en recuperar-los, s’acoblava a la fase oposada. A més, els patrons també mostren tant capacitat predictiva de l’estat de la memòria com una gran precisió de les respostes dels pacients durant la recuperació dels records: com més fort el patró, més acurat el record.
Un descobriment que ajudarà a comprendre millor la memòria
Així doncs, els humans som capaços de codificar nous records de manera dinàmica i enllaçar-los de manera immediata amb els existents. És per això, afirmen els investigadors, que la codificació i la recuperació de records són funcions separades que poden funcionar de manera simultània, amb una modulació pel ritme theta que permet canviar d’estat entre quatre i vuit vegades per segon.
Gràcies a aquest tipus d’estudis sobre la memòria, en el futur es podrien desenvolupar nous tractaments per a persones amb problemes, a més d’entendre millor el nostre passat i futur i, és clar, què ens fa ser humans.
