Investigadores identifican mecanismos neuronales que fortalecen o debilitan los recuerdos durante el sueño

Un estudio liderado por la Universidad de Barcelona ha identificado el proceso en el cerebro que fortalece o debilita los recuerdos de nuestros eventos diarios mientras dormimos. Según el estudio publicado en la revista científica  The Journal of Neuroscience  , el cerebro reactiva redes de recuerdos interrelacionados durante el sueño, en lugar de hacerlo con recuerdos aislados. Además, los investigadores muestran que en este proceso de reactivación de la memoria, el cerebro también promueve el olvido de información menos importante y menos establecida en la red de recuerdos.

En el estudio participan Javiera Oyarzún y los profesores ICREA Ruth de Diego Balaguer y Lluís Fuentemilla, investigadores del Grupo de Cognición y Plasticidad Cerebral de la UB, del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y del Instituto de Neurociencias de la UB. El estudio cuenta también con la colaboración de Joaquín Morís, de la Universidad de Oviedo, y David Luque, de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia).

Técnica para reactivar recuerdos

Una de las cuestiones más relevantes en el campo de la memoria es saber seleccionar las experiencias que se van a recordar en el futuro. Estudios de investigación científica han demostrado que durante el proceso de dormir, el cerebro reactiva algunos de los recuerdos codificados para que sean almacenados. Para profundizar en este mecanismo de depuración de la memoria, los investigadores utilizaron una técnica experimental para inducir la activación de la memoria de forma artificial.

Esta técnica relaciona una estimulación sensorial con un recuerdo para inducir su reactivación artificialmente durante el sueño. En el estudio, los participantes debían memorizar quince ubicaciones -en una cuadrícula- de pares de 147 cartas idénticas con dibujos de animales, medios de transporte o instrumentos musicales. En el primer juego, las cartas estaban en diferentes posiciones dentro de la cuadrícula y el segundo juego tenía una de las cartas en un lugar diferente con respecto a la primera, mientras que la otra estaba en el mismo lugar. Por lo tanto, la tarea hizo que los participantes formaran dos conjuntos diferentes de huellas de memoria que compartían un elemento común: la posición de una de las cartas en cada par. Además, en el segundo set,

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Por tanto, mientras los participantes dormían, los investigadores mostraban la mitad de los estímulos sonoros seleccionados al azar (sonidos de animales, transporte o instrumentos musicales) y reactivaban memorias de las posiciones de las cartas que estaban relacionadas con cada sonido. Sin embargo, cuando los participantes se despertaron, los investigadores evaluaron el recuerdo del lugar del primer juego de cartas que no se había relacionado con ningún sonido pero que compartían un elemento (estaban relacionadas entre sí) con las reactivadas y las no reactivadas durante el sueño. proceso.

Para manipular la relación entre los recuerdos interrelacionados del primer conjunto con los del segundo conjunto, los investigadores utilizaron dos grupos de participantes. Un grupo aprendió los dos juegos de cartas consecutivamente (grupo continuo) de modo que ambos juegos de cartas estuvieran estrechamente relacionados entre sí. Un segundo grupo aprendió el segundo juego de cartas tres horas después de haber aprendido el primero (grupo de retraso). Por lo tanto, ambos conjuntos de recuerdos estaban mal relacionados.

Memorias reactivadas en red

Los resultados revelaron que el grupo continuo recordaba mejor los recuerdos del primer juego de cartas que estaban relacionados con los que se habían reactivado durante el sueño. Es decir, esos recuerdos reactivados a través de sonidos, en el segundo set, les ayudaron a recordar la ubicación de los pares relacionados en el primer set (misma imagen y posición de la primera carta). “En el primer grupo, los recuerdos estaban fuertemente interrelacionados, ya que estaban codificados en un contexto muy cercano y similar. Esta característica permite que estas memorias se beneficien de la reactivación de otros elementos de la red, ya que representan información sólida e importante”, afirma el supervisor del estudio, Lluís Fuentemilla.

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Además, los investigadores encontraron el efecto contrario en el segundo grupo de participantes. Las posiciones de cada carta en el primer juego, que estaban relacionadas con las reactivadas durante el sueño, no se recordaban tanto como las relacionadas con las que no habían sido reactivadas con sonidos. Según Javiera Oyarzún, primera autora del artículo, “estos resultados muestran por primera vez que existe un mecanismo activo y selectivo para borrar recuerdos irrelevantes o poco frecuentes, que se ha aplicado durante el sueño”. Por tanto, la reactivación de un recuerdo específico, especialmente inducida a través de sonidos, tiene un impacto en los recuerdos de experiencias similares previamente adquiridas. En este caso, los recuerdos con una fuerte relación se beneficiaron de la reactivación y se mantuvieron, mientras que los que estaban menos relacionados con la memoria reactivada se olvidaron activamente.

Con este mecanismo cerebral, nuestro sistema de memoria tomaría la necesidad de guardar información que puede ser útil en el futuro –según la prioridad. “Esta estrategia es altamente adaptativa, ya que nos permite encontrar patrones en el entorno y predecir qué podría pasar si nos encontramos con alguna situación similar a otras que ya hemos vivido. Al mismo tiempo, evitaría que la memoria de la información que representa características menos frecuentes o inconsistentes se mantenga a largo plazo, evitando interferencias en la memoria en el futuro”, dice Lluís Fuentemilla.

Diferencias en la actividad electrofisiológica

El estudio también analizó la actividad electrofisiológica cerebral de los participantes durante la reactivación de la memoria y se detectaron diferencias entre los grupos. Los registros de ambos grupos se ubicaron en la actividad theta durante el proceso de reactivación, pero solo el grupo con mayor olvido registró actividad electrofisiológica en la banda beta. Según los investigadores, el hecho de que el mismo protocolo de estimulación durante el sueño provoque una actividad oscilante diferente podría indicar que el cerebro involucra dos mecanismos neuronales diferentes para fortalecer y debilitar la memoria. “La actividad en la banda beta apuntaría a la puesta en marcha de un mecanismo neural regulador adicional para debilitar esos recuerdos irrelevantes y así mantener la red de recuerdos estable y eficiente”, dice Javiera Oyarzún. Referencia del artículo:

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J. Oyarzún, J. Morís, D. Luque, R. de Diego-Balaguer y L. Fuentemilla. “ La reactivación de la memoria dirigida durante el sueño promueve adaptativamente el fortalecimiento o el debilitamiento de los recuerdos superpuestos ”. The Journal of Neuroscience, julio de 2017. Doi: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3537-16.2017

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