La memoria es una habilidad esencial que nos permite integrar, retener y restaurar la información que encontramos. Esta función no la proporciona una estructura precisa del cerebro, sino un conjunto de neuronas conectadas en red y distribuidas en diferentes regiones. La memoria constituye la base de nuestra inteligencia y de nuestra identidad, reuniendo conocimientos y recuerdos.
El proceso de memoria comienza con la codificación, donde la información captada por los órganos sensoriales se transforma en rastros de memoria, llamados engramas. Estos engramas designan un grupo específico de neuronas que se activan en respuesta a una información, como un texto que acabas de leer, por ejemplo. Luego, durante la consolidación, esta información se fortalece para su almacenamiento a largo plazo. Finalmente, el recuerdo permite solicitar información en cualquier momento, permitiendo así adaptar el comportamiento en función de experiencias pasadas. El olvido ocurre cuando no hay acceso a esta información.
Aunque la memoria puede adoptar diferentes formas, a menudo está respaldada por un engrama presente en varias regiones del cerebro. En este artículo volveremos a estas diferentes etapas de la vida de un recuerdo en el cerebro.
■ El engrama: un concepto antiguo reestudiado con técnicas modernas
Los inicios de la comprensión de la memoria como cambios duraderos en el cerebro se remontan a Aristóteles y Platón, alrededor del año 350 a.C. El concepto científico de estas alteraciones fue iniciado hace más de 100 años por el biólogo alemán Richard Semon. Es él quien nombra y define el engrama como la base neuronal del almacenamiento y recuperación de recuerdos.
Los fundamentos de la investigación moderna sobre este tema se remontan a las influyentes ideas de Ramón y Cajal, un neurobiólogo español que ganó el Premio Nobel de Fisiología en 1906, argumentando que la experiencia cambia las conexiones neuronales. Sabemos desde mediados del siglo XX que la activación simultánea de células interconectadas fortalece sus conexiones. El reciente resurgimiento de los estudios sobre los engramas es consecuencia de los avances técnicos que ahora permiten apuntar con precisión a las neuronas, facilitando así su comprensión.
Una red neuronal de refuerzo
A la luz de estos hallazgos, ahora hemos podido perfeccionar nuestra comprensión de qué es un engrama. Básicamente, la creación de un engrama resulta del fortalecimiento de conexiones entre grupos de neuronas activas al mismo tiempo durante el aprendizaje. Las conexiones entre neuronas ocurren en una sinapsis, formada por la conexión entre dos extremos neuronales. Estas conexiones sinápticas dan como resultado la formación de grupos de neuronas que trabajan juntas: este es el engrama mismo. Así, cuando la información se almacena en el cerebro, está representada por una red de neuronas interconectadas entre sí, pero que no necesariamente están ubicadas en la misma zona. Estas neuronas no son específicas de la memoria, y además de integrar el engrama, continúan interactuando dentro de diferentes redes para cumplir otras funciones.
Almacenar un recuerdo durante un largo período de tiempo provoca cambios que se manifiestan en varios niveles. Estos ajustes se caracterizan por un aumento en el número de extensiones neuronales, aumentando así el número de sinapsis y por tanto la conexión entre neuronas. Este fortalecimiento de las conexiones sinápticas aumenta la probabilidad de que un patrón de actividad neuronal que ocurrió durante el aprendizaje se reproduzca más tarde durante el recuerdo, facilitando así la recuperación del recuerdo. Para ilustrar este concepto de forma concreta, imaginemos haber pasado un tiempo en un campo de lavanda. La visión del color violeta o el olor a lavanda desencadenarán la activación de la red neuronal que estuvo activa durante tu caminata por este campo, reviviendo así tu memoria.
Este engrama puede adoptar diferentes estados, ya sea activo cuando recuerdas información o inactivo hasta que el recuerdo resurge. También puede no estar disponible, lo que significa que existe pero ya no puede ser activado por un estímulo externo.
■ ¿Por qué los recuerdos cambian con el tiempo?
Por tanto, el engrama no es inmutable. Un recuerdo también cambia con el tiempo dependiendo del grado de emoción asociado a él. Entonces podemos perder los detalles y quedarnos sólo con una sensación positiva o negativa dependiendo de la importancia que ese recuerdo tenga para nosotros. Piense en un viejo recuerdo de unas vacaciones en la playa, donde sólo recuerda la agradable sensación de calidez, sin recordar detalles específicos como la fecha o la hora. A nivel cerebral, esto se traduce en una modificación en el número de neuronas y conexiones asociadas a esta memoria. En cuanto al olvido, es un fenómeno definido generalmente como la ausencia de manifestación conductual de un recuerdo, incluso si hubiera podido ser recordado con éxito anteriormente. Por ejemplo, este descuido puede ocurrir cuando te preguntan la fecha de la muerte de Vercingétorix: aprendiste en el colegio que fue el año 46 a.C. AD, pero luego lo olvidaste porque quizás ya no tenía ninguna utilidad en tu vida. El olvido también puede ser patológico y estar asociado a determinadas enfermedades como el Alzheimer. Incluso si la información es de verdadera importancia emocional, como el nombre de tus padres, una enfermedad puede impedirte acceder a ella. Según esta perspectiva, el olvido puede resultar de una degradación total del engrama, que conduce a la indisponibilidad de la memoria, o de un problema de recuerdo. Al ser el cerebro un órgano muy plástico, puede suceder que haya modificaciones sinápticas a nivel de un engrama, lo que lo desestabiliza y luego aumenta la probabilidad de olvido.
Una esperanza de encontrar recuerdos perdidos.
Sin embargo, esta remodelación no conduce necesariamente a un borrado completo de la memoria, sino más bien a un silenciamiento del engrama. Por ejemplo, se han observado engramas “silenciosos” en ratones amnésicos, y la reactivación artificial de estos engramas permite la recuperación de la memoria, mientras que las señales naturales del entorno no pueden hacerlo. Estos resultados sugieren que el olvido se debe a menudo a una imposibilidad de recuperar el recuerdo, más que a su borrado completo. Una de las hipótesis planteadas para las enfermedades que afectan a la memoria es que los recuerdos pueden permanecer silenciosos en lugar de perderse, estrictamente hablando. Nuestro estudio, que se está publicando actualmente, utiliza herramientas en ratones para registrar la actividad directa de las neuronas que forman el engrama en diferentes etapas de su formación. Gracias a la actividad de estas neuronas y a las herramientas desarrolladas en colaboración con matemáticos, reconstruimos los mapas de conectividad funcional que definen el engrama. Esta conectividad corresponde a que podemos asociar la actividad de las neuronas grabadas con las acciones que realiza el ratón durante esta grabación. Así podemos seguir el engrama durante los procesos de aprendizaje, consolidación, recuerdo y olvido y estudiar su dinámica. A largo plazo, el objetivo sería aprovechar estos resultados para comprender mejor la adquisición, el almacenamiento y el uso de información en humanos y, así, facilitar potencialmente el tratamiento de la memoria y otras disfunciones cognitivas.
La versión original de este artículo fue publicada en La conversación
