Un equipo de investigadores de la Universidad de Rochester en Estados Unidos realizó un estudio donde a través de imágenes de resonancia magnética se pudo analizar las reacciones de distintas zonas del cerebro frente a un recuerdo individual. De esta manera, los científicos pudieron construir un modelo funcional del cerebro de cada voluntario y así crear un patrón de la actividad neuronal de cada persona.
Publicado en El Mostrador el 01 de julio de 2021
Escrito por Carolina Flores Muñoz
¿Alguna vez te has preguntado qué pasaría si todos tus recuerdos se desvanecieran? ¿Tu identidad se perdería junto a ellos? En sí, nuestra historia personal está marcada por recuerdos que contribuyen a definirnos como individuos, y en casos extremos, donde los recuerdos son eventos traumáticos, pueden afectar profundamente nuestra salud psicológica y calidad de vida.
Cuando hablamos de recuerdos nos referimos a la capacidad mental de retener y revivir hechos y/o reconocer experiencias previas en diversos contextos. El significado va de la mano con nuestro entorno, los colores, aromas, emociones, entre otros estímulos que nos hacen experimentar estos eventos de manera diferente. De esta forma, procesos como el aprendizaje, el razonamiento, la atención, la memoria, la resolución de problemas, la toma de decisiones y el procesamiento del lenguaje, resultan sumamente importantes a la hora de comprender cómo recuerda nuestro cerebro.
Todos experimentamos eventos comunes de manera diferente. Es esta realidad la que inspiró a un equipo de científicos de la Universidad de Rochester, quienes estudiaron las diferencias en cómo las personas reviven escenarios comunes, las que se pueden observar y cuantificar en la actividad cerebral. En este estudio, los investigadores reclutaron a 26 participantes sanos entre los 66 a 73 años para analizar la actividad cerebral frente a recuerdos evocados por escenarios comunes.
Los escenarios propuestos por los investigadores incluían el recordar: cómo conducir, un baile, una boda, entre otros. Por ejemplo, cuando los investigadores pidieron a los voluntarios que recordaran y describieran vívidamente una ocasión común como un festival: una persona recordó estar sentado en un festival de jazz en una linda tarde de verano con un vaso de sangría, mientras que la otra se encontraba en un festival caminando mientras disfrutaba de la música y del arte. A su vez, los investigadores programaron un modelo lingüístico computacional, el cual consiste en traducir el relato de cada persona, a un lenguaje que sea entendible para las computadoras.
En base a esto, los investigadores le dieron un significado a las palabras y una representación numérica del escenario que fue descrito por las personas. Además, se les pidió que calificaran aspectos de estos escenarios comunes, como por ejemplo qué tan fuertemente estaba asociado con el sonido, el color, el movimiento y las diferentes emociones. Finalmente, los investigadores realizaron registros de actividad cerebral utilizando imágenes por resonancia magnética funcional (IRMf) procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales activas, también llamadas neuroimagenes. En este procedimiento, se les pidió a los voluntarios que recordaran el escenario común mientras los investigadores medían qué áreas del cerebro estaban activadas.
Estos parámetros fueron utilizados para modelar el significado de las palabras (información semántica) junto con la información no lingüística, la cual es obtenida de la información sensorial (proveniente de los sentidos), motora (relacionada con el movimiento), interoceptiva (percepción interna de nuestro cuerpo, como por ejemplo el dolor de estómago), emocional, de ubicación y temporal. Toda esta información fue procesada para reconstruir el modelo lingüístico computacional a partir de las imágenes obtenidas con IRMf.
Los investigadores utilizaron los datos entregados por las descripciones, modelamiento lingüístico e IRMf de cada uno de los sujetos de investigación. Con esto, pudieron aislar información de la actividad cerebral asociada a una situación en común, la cual fue única para cada individuo. Las regiones del cerebro con patrones de actividad únicos en cada participante fueron: la corteza prefrontal ventromedial (codifica información especifica y unica de la persona), la corteza parietal medial (encargada de la integración de procesos sensoriales y perceptivos), la corteza prefrontal dorsolateral izquierda (asociada a procesos que regulan el pensamiento y las acciones relacionadas con objetivos e intereses personales).
Huella neuronal única
Se ha descrito que estas estructuras son importantes para procesar información, ya que contribuyen a recordar información sobre personas, objetos, lugares, emociones y sensaciones. Esto fue observado en el siguiente ejemplo: Si el voluntario evocaba el recuerdo de una fiesta, se activaban regiones relacionadas con los sentidos y movimiento como la corteza parietal medial y cerebelo (área del cerebro encargada de integrar la información sensitiva y motora).
Cuando el otro participante imaginaba el mismo escenario, se activaban áreas del cerebro asociadas con el placer (emociones) como algunas regiones específicas de la corteza prefrontal ventromedial. Al unir cada uno de estos datos, los investigadores construyeron un modelo funcional del cerebro de cada voluntario, con esto fueron capaces de crear un patrón único de la actividad neuronal de cada persona. Este patrón correspondía entonces a una “huella neuronal” individual, dando cuenta que los recuerdos son codificados de manera única por cada individuo.
Este trabajo nos muestra la gran utilidad de las neuroimágenes para cuantificar diferencias individuales en la actividad cerebral de distintas personas cuando imaginan eventos complejos desde su propia perspectiva. Lo más importante de este estudio es que, utilizando modelos lingüísticos personalizados, derivados de las descripciones verbales y calificaciones de escenarios imaginados, se puede predecir la información de la actividad cerebral.
En la actualidad, se sabe que la actividad neuronal de regiones del cerebro como el hipocampo, la corteza prefrontal y el cerebelo, entre otras, disminuye a medida que envejecemos, y estas son vulnerables a enfermedades como Alzheimer, Párkinson, depresión y esquizofrenia. En un futuro, esta técnica podría dilucidar nuevas formas de diagnóstico y de estudiar enfermedades e incluso sería posible en un futuro personalizar tratamientos y predecir qué terapias podrían ser más efectivas.
Fuente: https://www.nature.com/articles/s41467-020-19630-y
