Recordar con mucho detalle puede resultar útil para distinguir dos experiencias muy parecidas. Sin embargo, esa precisión tiene un coste: cuantos más recuerdos se acumulan, mayor es el riesgo de que unos interfieran con otros. Un equipo del Instituto de Neurociencias CSIC-UMH, ubicado en Sant Joan d’Alacant, ha identificado un mecanismo cerebral que ayuda a regular este equilibrio.
La investigación muestra que la actividad de determinadas neuronas inhibitorias del hipocampo, una región fundamental para la formación de nuevos recuerdos, condiciona la forma en la que el cerebro almacena las experiencias. Una menor inhibición aumenta la sensibilidad a pequeños cambios, mientras que una inhibición mayor favorece recuerdos más estables y resistentes a las interferencias.
El hallazgo ayuda a entender una cuestión esencial de la memoria. El cerebro no guarda una copia exacta e invariable de todo lo vivido. Necesita reconocer una experiencia aunque algunos detalles hayan cambiado y, al mismo tiempo, diferenciar situaciones similares cuando esas diferencias son importantes.
«La memoria no es un repositorio estático de información, sino un proceso vivo y adaptativo», explica Santiago Canals, investigador que ha coliderado el trabajo.
El equilibrio entre recordar los detalles y mantener recuerdos estables
El equipo ha centrado su investigación en el giro dentado, una estructura del hipocampo. En esta zona existen neuronas que inhiben la actividad de otras células y regulan así la incorporación de nueva información.
Los investigadores modificaron experimentalmente esa actividad inhibitoria en ratones mientras se formaban los recuerdos. Después analizaron su comportamiento mediante pruebas en las que los animales tenían que reconocer pequeños cambios en su entorno.
Los resultados mostraron que reducir la inhibición hacía que los animales fueran más sensibles a las diferencias. Cuando un objeto cambiaba muy poco de posición, los ratones con menor inhibición lograban distinguir mejor esa modificación que los animales del grupo de control.
En cambio, aumentar la actividad inhibitoria reducía esa sensibilidad. Las representaciones de los recuerdos se mantenían más estables y resistían mejor los cambios.
«Al manipular la inhibición, pudimos modificar cómo realizaban la tarea los ratones. Con niveles más bajos de lo habitual, su comportamiento era más consistente con una mejor recuperación de la memoria y con un recuerdo más detallado», señala Encarni Marcos, responsable de la línea de investigación Mecanismos Neuronales de la Conducta del Instituto y colíder del estudio.
El trabajo se suma a otras investigaciones sobre los mecanismos cerebrales que permiten procesar y actualizar la información desarrolladas desde el centro alicantino.
Más precisión no siempre significa una memoria mejor
Una de las claves del estudio aparece cuando aumenta la cantidad de información que debe almacenarse. Para analizar esta situación, el equipo ha utilizado un modelo computacional que reproduce de forma simplificada la adquisición y recuperación de las representaciones de memoria.
El modelo permitió modificar los niveles de inhibición y estudiar cómo afectaban tanto a la capacidad para diferenciar experiencias similares como a la estabilidad de los recuerdos.
Los resultados indican que no existe un único nivel de inhibición que resulte óptimo en todas las situaciones. Con una carga de memoria pequeña, reducir la inhibición puede mejorar la capacidad para distinguir experiencias similares. Sin embargo, cuando aumenta la información almacenada, esa mayor sensibilidad también incrementa la vulnerabilidad a las interferencias.
Una actividad inhibitoria más elevada produce el efecto contrario. Se pierden algunos detalles, pero las representaciones permanecen más consistentes cuando el sistema tiene que gestionar una mayor cantidad de información.
Las predicciones del modelo se comprobaron posteriormente en animales. Los ratones tuvieron que aprender asociaciones entre objetos, posiciones y distintos entornos.
«Gracias a la combinación de herramientas experimentales y computacionales, hemos encontrado un punto de equilibrio en la formación de la memoria que nos permite entender cuándo este sistema, que para ser útil debe ser flexible, se actualiza con nueva información y cuándo mantiene una mayor consistencia», explica Canals.
El mecanismo actúa cuando se forma el recuerdo
El equipo también ha comprobado que este efecto aparece específicamente durante la codificación de la memoria. Es decir, actúa cuando el cerebro construye la primera representación de una experiencia y no durante su posterior recuperación o estabilización.
Los resultados apuntan así a que los circuitos inhibitorios pueden situar al hipocampo en distintos modos de funcionamiento. Uno favorece la sensibilidad y permite detectar pequeños cambios. El otro aporta consistencia y protege los recuerdos frente a posibles interferencias.
«Lo que interpretamos de estos resultados es que existe un mecanismo que dinámicamente ajusta el modo de operación, utilizando la inhibición», explica Marcos.
Los investigadores todavía desconocen qué señales regulan este ajuste de forma natural. Averiguar cómo y cuándo cambia el nivel de inhibición constituye una de las cuestiones abiertas por el trabajo.
La investigación ha sido desarrollada por Elena Pérez-Montoyo, José María Caramés, Raquel Garcia-Hernandez, Mónica Peralta-Cañadas, Santiago Canals y Encarni Marcos. El estudio se ha publicado en PLOS Biology y combina experimentación animal con modelización computacional.
El Instituto de Neurociencias CSIC-UMH es un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Miguel Hernández dedicado al estudio del sistema nervioso y desarrolla su actividad en el campus de Sant Joan d’Alacant.
