Científicos de la Universidad de Nueva York han descubierto un mecanismo en el cerebro que hace posible procesar grandes cantidades de información con diferentes propósitos y en forma simultánea: es un proceso que almacena recuerdos y los codifica de forma eficiente para que estén a mano cuando los necesitamos. El trabajo científico ha sido publicado recientemente en la revista Cell Reports.
Ese proceso es similar al que se utiliza en la gestión ferroviaria, cuando al accionar un comando se desvía un tren hacia otra vía, reencauzando su destino. El cerebro humano sigue la misma lógica: al ser imposible que cada estructura se encuentre especializada en una única función, considerando la enorme diversidad de tareas que dependen de la actividad cerebral, se activan «cambios de vías» que redirigen los procesos y permiten que un mismo sector realice con éxito diferentes funciones.
El cerebro cambia de modalidad
Según experimentos realizados con roedores, los investigadores comprobaron que las mismas áreas del hipocampo codifican información de la ubicación actual, pero en forma simultánea son capaces de «cambiar de modalidad» y superponer datos relacionados con ubicaciones visitadas en el pasado. La combinación de ambos planos de información (presente y recuerdos) enriquece la comprensión del entorno por parte de los roedores, permitiendo que se ubiquen de forma más rápida y precisa.
El hipocampo es un área relacionada con la corteza cerebral, localizada al interior del lóbulo temporal. En el ser humano, el sistema ligado al hipocampo gestiona la llamada memoria episódica o de sucesos y la memoria espacial, que hace posible la ubicación en diferentes entornos.
De acuerdo a una nota de prensa, los científicos estadounidenses descubrieron que el sistema de «vías superpuestas» que presenta el cerebro se gestiona en el hipocampo. Los resultados revelan cómo un mismo circuito neuronal en el hipocampo asume más de una función.
En consecuencia, el cerebro desvía «trenes» de actividad neuronal para codificar nuestras experiencias y para recordarlas. Esto comprueba que los mismos circuitos tienen un papel protagonista tanto en el procesamiento de la información como en los mecanismos ligados a la memoria.
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Los interruptores cerebrales que cambian las vías
Cuando el mismo circuito realiza más de una función tienen lugar interacciones sinérgicas y de intercambio de diferentes recursos. Ese complejo mecanismo es controlado por un interruptor cerebral, conocido como «pico dentado». Se trata de un patrón neuronal que se origina en la corteza entorrinal medial (DSM), y que cumple la tarea de coordinar los cambios en la función cerebral, de la misma forma que una palanca accionada en el momento preciso puede modificar el destino de un tren en las vías férreas.
En las conclusiones de su estudio, los científicos fueron aún más claros: al igual que los interruptores de ferrocarril controlan el destino de cada tren, los «picos dentados» cambian el procesamiento de la información en el hipocampo, pasando de la codificación de datos al recuerdo. De la misma forma que un cambio en las vías modifica el rumbo de un tren, los eventos neuronales de «pico dentado» desvían los pensamientos desde el presente hacia el pasado.
Gracias a este descubrimiento, será posible ahora comprender en profundidad los canales simultáneos de actividad cerebral que tienen lugar en las mismas redes neuronales del hipocampo: las implicaciones abarcan nuevas terapias y tratamientos y renovados enfoques para investigar otros procesos cerebrales.
Referencia
Dentate spikes and external control of hippocampal function. André Fenton et al. Cell Reports (2021).DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109497
Foto: la imagen superpone los potenciales de campo locales del hipocampo en las vías del tren controladas por un interruptor. Las vías férreas proporcionan diferentes rutas a distintos destinos, como los variados modos de procesamiento de información del hipocampo pueden habilitar múltiples funciones en el marco de procesos de recolección y codificación de memoria. Crédito: André Fenton, New York University.