Por qué el cerebro fija algunos recuerdos y otros se pierden, según un estudio

Un equipo de la Universidad de Tubinga, en Alemania, descubrió que las fluctuaciones espontáneas en la actividad cerebral modifican la memoria al abrir breves periodos en los que el cerebro es más flexible y capaz de cambiar. Este hallazgo ayuda a explicar por qué algunos recuerdos se fijan y otros se pierden. Además, mostró que, en esos momentos, estimular neuronas individuales puede generar nuevas “células de memoria”.

El estudio, publicado en Nature Communications, se centró en el hipocampo, una región clave del cerebro para formar recuerdos de experiencias vividas. Los investigadores observaron que, según cómo cambie el estado interno del cerebro, se activan diferentes neuronas relacionadas con la memoria, incluso cuando el animal está descansando.

Los experimentos se realizaron en ratones y siguieron la actividad de las llamadas células de lugar, neuronas que ayudan a organizar en el cerebro la información de los episodios vividos. Tanto ratones como humanos tienen este tipo de células.

Eduardo Blanco-Hernández, uno de los autores principales, explicó que en el laboratorio exponen a los ratones a distintos entornos y observan cómo se activan estas células: “Grupos diferentes de células de lugar representan entornos distintos. Observar su actividad permite ver cómo se forman o se reactivan recuerdos en tiempo real”.

El tamaño de la pupila permitió seguir los cambios internos del cerebro

El equipo registró la actividad de esas neuronas y, al mismo tiempo, midió el estado interno del cerebro de los animales. La investigación mostró que, incluso cuando los ratones estaban quietos, su cerebro pasaba rápidamente de estar más alerta a estar más relajado.

Nicola Sartorato, investigador del Centro Werner Reichardt de Neurociencia Integrativa, explicó que el estado interno del cerebro se puede medir observando el tamaño de la pupila: “Cuando estamos más atentos o concentrados, nuestras pupilas se agrandan. Lo mismo sucede en los ratones”.

Los autores descubrieron que estas variaciones espontáneas en el estado de alerta afectan cuáles neuronas de la memoria se activan en cada momento. Un grupo específico de células de lugar se activó con más intensidad cuando los animales estaban más alertas.

Sartorato explicó que este resultado indica que el estado interno puede cambiar rápidamente la forma en que el cerebro organiza los recuerdos de experiencias. Además, observaron el mismo efecto en los ritmos cerebrales: “Las llamadas ondas theta, que participan en la formación de recuerdos, aumentaron o disminuyeron su intensidad según el estado interno del cerebro”.

La estimulación de una sola neurona bastó para crear nuevos patrones de memoria

A partir de esos datos, el grupo examinó si las fluctuaciones del estado interno señalaban momentos en que el cerebro se volvía más plástico y más capaz de cambiar.

Andrea Burgalossi, profesora del Instituto de Neurobiología y líder del equipo, señaló que la plasticidad es indispensable para la memoria porque es el proceso mediante el cual el cerebro almacena físicamente las experiencias.

La investigadora explicó que, para formar un recuerdo, las neuronas deben ajustar con rapidez sus conexiones y reorganizar sus patrones de actividad para codificar información nueva: “Esto es especialmente importante para la memoria episódica, ya que los acontecimientos que vivimos ocurren una sola vez. No hay repetición, no hay ensayo, así que el cerebro debe captarlos y almacenarlos con rapidez y eficacia en tiempo real”.

Con esa hipótesis, los científicos probaron si el estado interno no solo influía de manera indirecta sobre la memoria, sino si controlaba activamente cuándo el cerebro estaba más preparado para cambiar. Para ponerlo a prueba, estimularon neuronas individuales relacionadas con la memoria justo durante esos estados.

El resultado fue que esa intervención bastó para crear nuevos patrones de actividad similares a los de una memoria. La estimulación provocó la aparición de nuevas respuestas específicas de lugar y generó nuevas “células de memoria” dentro de la red neuronal.

El estudio concluyó que el hipocampo es una estructura altamente dinámica que entra en períodos breves de preparación especial para reorganizarse. “Lo emocionante es que ahora podemos estudiar estos procesos de una forma controlada, concentrándonos en momentos en que el cerebro es naturalmente más plástico”, concluyó Burgalossi.

Los hallazgos abren una nueva vía para investigar los mecanismos neuronales mediante los cuales los recuerdos se forman físicamente en el cerebro.