Refutando la memoria silenciosa: el cerebro procesa activamente la información desatenta

Comprender cómo el cerebro humano almacena información y la utiliza para realizar diversas tareas ha sido desde hace tiempo un objetivo fundamental de la investigación en neurociencia y psicología. Los científicos han identificado previamente diferentes tipos de memoria, cada uno con sus propias características y funciones.

Uno de estos tipos es la memoria de trabajo, que implica el almacenamiento y procesamiento a corto plazo de información importante, especialmente la necesaria para realizar tareas lógicas o tomar decisiones en el futuro cercano. Las investigaciones demuestran que este almacenamiento temporal de información está asociado con la actividad constante y sostenida de ciertas neuronas en el cerebro.

La mayoría de los estudios anteriores sobre la memoria de trabajo han utilizado tareas en las que se pedía a los participantes que recordaran toda la información que se les presentaba.

Sin embargo, muy pocos estudios han intentado comprender cómo el cerebro almacena la información “inatencional”, es decir, estímulos que no son actualmente el foco de atención y no son directamente relevantes para la tarea en cuestión.

Científicos de la Academia Polaca de Ciencias, SUNY Upstate, el Hospital Militar de Elk y la Universidad Médica de Wroclaw decidieron probar la validez de un modelo teórico que sugiere la existencia de un “mecanismo de actividad silenciosa” responsable de almacenar información de falta de atención.

Sus resultados, publicados en la revista Nature Human Behaviour, desafían esta suposición teórica y muestran en cambio que el almacenamiento de información sin atención también está asociado con la actividad neuronal.

“Sabemos que los elementos de nuestra memoria de trabajo (nuestros pensamientos) están representados por la actividad de neuronas especializadas”, declaró el autor principal, Jan Kaminski, a Medical Xpress.
“Cuando necesitamos retener algo en la mente, ciertas neuronas se vuelven más activas. Por ejemplo, al memorizar un número de teléfono, ciertas neuronas se vuelven temporalmente más activas, codificando esa información”.
“Sin embargo, investigaciones recientes sugieren que si un elemento de la memoria está temporalmente desenfocado, la actividad de las neuronas vuelve a niveles de fondo; por ejemplo, cuando necesitamos recordar un número de teléfono pero cambiamos temporalmente a otra tarea”.

Estas suposiciones se basaban principalmente en datos obtenidos mediante métodos no invasivos como el electroencefalograma (EEG) y la resonancia magnética funcional (RMf). Sin embargo, estos métodos miden la actividad promedio de cientos de miles de neuronas, lo que significa que la actividad de un pequeño grupo de células puede ser absorbida por la inactividad de las neuronas circundantes.

“Nuestro laboratorio se especializa en el registro directo de la actividad neuronal durante procedimientos clínicos invasivos, como la implantación de electrodos en el cerebro de los pacientes para monitorear la epilepsia”, afirma Kaminski.
“Esto brinda una oportunidad única para probar directamente la hipótesis de la actividad silenciosa. En este estudio, registramos la actividad de las neuronas del lóbulo temporal, conocido por su papel en la memoria de trabajo”.

Se mostraron dos imágenes a los participantes y se les pidió que recordaran ambas, pero que se centraran solo en una en la primera parte del experimento. Posteriormente, debían continuar concentrándose en la misma imagen o cambiar a la que estaba desenfocada.

“Este diseño experimental se denomina paradigma de doble señal retroactiva y se ha utilizado en estudios previos”, explica Katarzyna Paluch, primera autora del artículo.
“Para registrar la actividad, utilizamos un electroencefalograma intracraneal, un procedimiento clínico en el que se colocan electrodos quirúrgicamente directamente en el cerebro del paciente, por ejemplo, para diagnosticar la epilepsia. Esto nos permitió registrar la actividad de neuronas individuales”.

A medida que los participantes cambiaban su atención de una imagen a otra, los científicos registraron la actividad de las neuronas en el lóbulo temporal para comprender cómo el cerebro almacena la información “no focalizada”.

"Para nuestra sorpresa, descubrimos que incluso la imagen en la que el participante no estaba concentrado seguía representándose activamente mediante la activación neuronal", afirmó Kaminski.
"Esto contradice la hipótesis del almacenamiento silencioso y demuestra que los elementos desenfocados en la memoria de trabajo también se representan mediante actividad neuronal activa. Nuestros resultados sugieren que gran parte de nuestra memoria de trabajo —este "bosquejo" mental— se mantiene mediante la activación neuronal activa".

De este modo, los pensamientos y otra información que está fuera del foco de atención siguen estando respaldados por neuronas activas, y no por algún mecanismo “silencioso”, como se suponía anteriormente.

Además de su importancia fundamental para comprender cómo funciona la memoria, estos hallazgos también pueden influir en el desarrollo de tratamientos para trastornos mentales que implican deterioro de la memoria de trabajo, como el TDAH, el TOC y la esquizofrenia.

“Por ejemplo, nuestros resultados nos permiten pensar en la creación de implantes neuronales o estimuladores eléctricos que puedan ayudar a retener información específica en la memoria de trabajo, ampliando así las posibilidades terapéuticas”, añadió Kaminski.
“Nuestro laboratorio continúa estudiando la memoria de trabajo y sus mecanismos neuronales mediante registros directos de la actividad cerebral.
En el futuro, planeamos estudiar cómo el cerebro alterna entre mantener la información actual y recordar información nueva, lo cual es crucial para una actividad cognitiva flexible”.