Investigadores de la Universidad de Yale han logrado avances en la comprensión de qué hace que ciertas experiencias sean memorables mientras que otras se desvanecen.
«La práctica hace la perfección» no es sólo un dicho; es una realidad científica. Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad Rockefeller y UCLA ha demostrado que la práctica repetitiva fortalece las vías neuronales en el cerebro, solidificando las representaciones de la memoria.
Publicado en Nature , el estudio utilizó tecnología avanzada para observar 73.000 neuronas corticales en ratones mientras aprendían y repetían una tarea durante dos semanas. Esta investigación proporciona información sobre cómo mejora el rendimiento con la práctica, transformando las representaciones de la memoria de inestables a sólidas en los circuitos de la memoria de trabajo.
El equipo, dirigido por Alipasha Vaziri, directora del Laboratorio de Neurología y Biofísica de Rockefeller, y Peyman Golshani, neurólogo de UCLA Health, buscó comprender cómo la memoria de trabajo, crucial para retener y procesar información, mejora a través de la práctica.
Vaziri destaca: «En este trabajo, mostramos cómo la memoria de trabajo mejora a través de la práctica. Estos conocimientos no sólo mejoran nuestra comprensión del aprendizaje y la memoria, sino que también tienen implicaciones para abordar los trastornos relacionados con la memoria».
Avances tecnológicos
La memoria de trabajo es esencial para diversas funciones cognitivas, pero los mecanismos detrás de la formación, retención y recuperación de la memoria siguen sin estar claros durante largos períodos de tiempo.
Los investigadores se propusieron observar la estabilidad de las representaciones de la memoria de trabajo y su papel en el desempeño hábil de tareas a lo largo del tiempo. Esto requirió registrar poblaciones neuronales en ratones repetidamente durante un período relativamente largo.
Sin embargo, las limitaciones técnicas han obstaculizado históricamente la capacidad de obtener imágenes de grandes poblaciones de neuronas en todo el cerebro en tiempo real, durante períodos prolongados y en cualquier profundidad cortical.
Los investigadores recurrieron a Vaziri, que había desarrollado técnicas de imágenes cerebrales capaces de capturar la mayor parte de la corteza del ratón en tiempo real a alta resolución y velocidad.
Microscopía de perlas de luz: un punto de inflexión
Vaziri propuso utilizar microscopía de perlas de luz (LBM), una tecnología de imágenes volumétricas de alta velocidad que desarrolló. LBM permite el registro in vivo con resolución celular de la actividad neuronal en hasta 1 millón de neuronas, un aumento de 100 veces en la cantidad de neuronas que se pueden registrar simultáneamente en comparación con los métodos anteriores.
Utilizando LBM, los investigadores tomaron imágenes de la actividad celular de 73.000 neuronas en ratones simultáneamente en varias profundidades corticales. Rastrearon la actividad de las mismas neuronas durante dos semanas mientras los ratones identificaban, recordaban y repetían una secuencia de olores. Los resultados fueron innovadores.
El estudio reveló que los circuitos de la memoria de trabajo se transforman a medida que se dominan las tareas. Inicialmente, estos circuitos eran inestables, pero con la práctica repetitiva comenzaron a estabilizarse y solidificarse. Vaziri describe este proceso como «cristalización» y explica: «El entrenamiento repetitivo no sólo mejora el dominio de las habilidades, sino que también conduce a cambios profundos en los circuitos de memoria del cerebro, lo que hace que el rendimiento sea más preciso y automático».
Golshani añade: «Si uno imagina que cada neurona del cerebro suena una nota diferente, la melodía generada durante la tarea cambiaba diariamente pero se volvía más refinada y similar con la práctica continua».
Los importantes hallazgos del estudio fueron posibles gracias a las capacidades de obtención de imágenes de tejido profundo y a gran escala de LBM. Inicialmente, las imágenes estándar de dos fotones de poblaciones neuronales más pequeñas en las capas corticales superiores no lograron mostrar estabilización de la memoria. Sin embargo, una vez que se utilizó LBM para registrar más de 70.000 neuronas en regiones corticales más profundas, los investigadores observaron la cristalización de representaciones de la memoria de trabajo correspondientes al creciente dominio de las tareas de los ratones.
Direcciones futuras
Vaziri y su equipo planean investigar más a fondo el papel de diferentes tipos de células neuronales en la mediación de este mecanismo. Están particularmente interesados en la interacción entre varios tipos de interneuronas y células excitadoras. Vaziri señala: «También estamos interesados en comprender cómo se implementa el aprendizaje y cómo podría transferirse a un nuevo contexto, es decir, cómo el cerebro podría generalizar desde una tarea aprendida hasta problemas nuevos y desconocidos».
El uso de la tecnología LBM ha abierto nuevas vías para explorar cómo se puede mejorar y estabilizar la memoria de trabajo mediante la práctica repetitiva, con posibles implicaciones para el tratamiento de trastornos relacionados con la memoria
Los hallazgos resaltan la notable capacidad del cerebro para adaptarse y refinar sus funciones mediante un esfuerzo persistente, ofreciendo una base científica para el antiguo dicho: «la práctica hace la perfección».