La práctica repetitiva mejora la memoria de trabajo y modifica las vías cerebrales

Un nuevo estudio de UCLA Health ha descubierto que la práctica repetida no solo ayuda a mejorar las habilidades, sino que también conduce a cambios significativos en las vías de memoria del cerebro.

El estudio, publicado en la revista Nature y realizado en colaboración con la Universidad Rockefeller, buscó descubrir cómo la capacidad del cerebro para almacenar y procesar información, conocida como memoria de trabajo, mejora con el entrenamiento.

Para comprobarlo, los investigadores pidieron a ratones que identificaran y recordaran una secuencia de olores a lo largo de dos semanas. Monitorearon la actividad neuronal de los animales mientras realizaban la tarea, utilizando un nuevo microscopio diseñado a medida para obtener imágenes de la actividad celular de hasta 73.000 neuronas simultáneamente en toda la corteza cerebral.

El estudio detectó cambios en los circuitos de la memoria de trabajo ubicados en la corteza motora secundaria a medida que los ratones repetían la tarea. Cuando los ratones comenzaron a aprender la tarea, las representaciones de la memoria eran inestables. Sin embargo, tras la práctica repetida, los patrones de memoria comenzaron a estabilizarse o a cristalizarse, según el Dr. Peyman Golshani, autor principal y neurólogo de UCLA Health.

Efecto de la inhibición optogenética en el rendimiento de la tarea de memoria de trabajo (MT).
A. Configuración experimental.
B. Tipos de ensayo en una tarea de MT de asociación retardada; los lamidos se evaluaron durante el periodo de elección de 3 segundos, con periodos de retraso temprano y tardío marcados.
C. Progreso de aprendizaje a lo largo de ocho sesiones, medido por el porcentaje de respuestas correctas.
D. Sesión de entrenamiento de ejemplo, con los lamidos marcados.
E. Efecto de la fotoinhibición en el rendimiento de la tarea a lo largo de épocas (cuarto segundo del periodo de retraso, P = 0,009; quinto segundo del periodo de retraso, P = 0,005; segundo olor, P = 0,0004; primer segundo del periodo de elección, P = 0,0001). El análisis estadístico se realizó mediante pruebas t pareadas.
F. La fotoinhibición de M2 en los últimos 2 segundos del periodo de retraso durante los primeros 7 días de entrenamiento perjudica el rendimiento de la tarea. n = 4 (ratones con expresión de stGtACR2) y n = 4 (ratones con expresión de mCherry). Los valores de p determinados mediante pruebas t de dos muestras para las sesiones 1 a 10 fueron los siguientes: P1 = 0,8425, P2 = 0,4610, P3 = 0,6904, P4 = 0,0724, P5 = 0,0463, P6 = 0,0146, P7 = 0,0161, P8 = 0,7065, P9 = 0,6530 y P10 = 0,7955. Para c, e y f, los datos se presentan como media ± sem NS, no significativo; *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤ 0,001, ****P ≤ 0,0001.
Fuente: Naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

"Si imaginamos que cada neurona del cerebro suena como una sola nota, la melodía que el cerebro generaba al realizar la tarea variaba de un día para otro, pero luego se volvía cada vez más refinada y similar a medida que los animales continuaban practicando la tarea", dijo Golshani.

Estos cambios brindan una idea de por qué el rendimiento se vuelve más preciso y automático con la práctica repetida.

"Este descubrimiento no sólo mejora nuestra comprensión del aprendizaje y la memoria, sino que también tiene implicaciones para abordar los problemas asociados con el deterioro de la memoria", dijo Golshani.

El trabajo fue realizado por el Dr. Arash Bellafard, científico del proyecto de la UCLA, en estrecha colaboración con el grupo del Dr. Alipasha Vaziri en la Universidad Rockefeller.