El estudio del Instituto de Neurociencias, el CSIC y la UMH analizó este mecanismo en modelos animales y mediante un modelo computacional.
La memoria humana y animal no funciona como una videocámara que registra copias idénticas de cada vivencia, sino como un sistema dinámico y adaptativo en constante tensión. Un equipo de investigación del Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), identificó en modelos animales un mecanismo cerebral clave que permite equilibrar dos necesidades opuestas: incorporar detalles nuevos y sutiles a las experiencias, o mantener representaciones estables para no confundir vivencias similares.
El avance, publicado en la revista científica PLOS Biology, aporta elementos para comprender los procesos cognitivos y los fundamentos biológicos de la plasticidad cerebral. El hallazgo también ayuda a explicar por qué algunos acontecimientos cotidianos se recuerdan con precisión, mientras que otros se integran como impresiones generales.
¿Cómo equilibra el cerebro los nuevos detalles y la estabilidad?
Para que la memoria resulte útil en la vida cotidiana, el cerebro debe resolver un dilema constante. Por un lado, necesita la flexibilidad suficiente para registrar información nueva y detectar cambios sutiles en el entorno, como una modificación menor en un espacio que visitamos con frecuencia.
Por otro, requiere consistencia para no generar un recuerdo completamente distinto ante cada variación mínima. Esto permite categorizar situaciones similares sin perder el sentido de continuidad.
Hasta ahora, no se conocían con precisión los detalles de cómo el sistema nervioso central gestiona esta transición entre sensibilidad y estabilidad. El estudio, liderado por científicos del IN, analizó cómo el cerebro procesa la información durante su etapa formativa inicial.
Los resultados demostraron que la memoria es un proceso vivo, en el que las redes neuronales modulan su propia actividad de acuerdo con las demandas del entorno.
¿Qué papel tienen el giro dentado y la actividad inhibitoria?
Para estudiar este proceso, los investigadores centraron su atención en el hipocampo, una región cerebral implicada en la consolidación y recuperación de recuerdos, y específicamente en una de sus estructuras internas: el giro dentado.
En esta área, un grupo de neuronas ejerce una función inhibitoria sobre otras células del circuito. Esta actividad regula la forma en que se integran las nuevas experiencias.
Mediante la manipulación experimental de la actividad inhibitoria en ratones durante la codificación —el momento en que la información externa se transforma en un rastro de memoria—, el equipo observó sus consecuencias conductuales.
Los investigadores utilizaron tareas en las que los animales debían detectar variaciones menores en la posición de objetos de su entorno. Los resultados mostraron que:
- Al reducir la inhibición neuronal, los ratones presentaban una mayor sensibilidad y detectaban cambios diminutos que los animales de control pasaban por alto.
- Al elevar la actividad inhibitoria, el sistema se protegía frente a las modificaciones y generaba representaciones más estables, aunque menos detalladas.
¿Por qué una menor inhibición no siempre beneficia a la memoria?
Aunque una mayor sensibilidad a los detalles podría parecer ideal, el equipo descubrió que una flexibilidad excesiva tiene un costo cognitivo.
Para analizar por qué una menor inhibición no siempre mejora el rendimiento, los científicos combinaron los datos experimentales con un modelo computacional que simulaba el almacenamiento y la recuperación de información.
Las proyecciones del modelo matemático mostraron que no existe un nivel de actividad neuronal óptimo para todas las circunstancias. En particular:
- Cuando la carga de información es baja, una menor inhibición favorece la discriminación precisa de los recuerdos.
- A medida que aumentan el volumen de datos y la complejidad, se necesita una mayor actividad inhibitoria para proteger las representaciones previas frente a las interferencias.
La combinación de experimentación biológica y modelado computacional confirmó que este mecanismo opera de forma específica durante la codificación inicial de la experiencia. De esta manera, el hipocampo ajusta dinámicamente su estado funcional.
¿Qué aporta este descubrimiento a la comprensión de la mente y la salud cerebral?
Comprender los mecanismos moleculares y celulares que regulan la flexibilidad y la estabilidad de los recuerdos contribuye a la ciencia básica y puede orientar futuras investigaciones en neurología clínica.
