Científicos del Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) han revelado cómo el cerebro humano tiene la extraordinaria capacidad de distinguir rápidamente a un extraño de alguien familiar, incluso cuando puede recordar simultáneamente detalles sobre alguien a lo largo de décadas de encuentros.
Según este trabajo estos hallazgos son la primera evidencia de que una sola población de neuronas puede usar diferentes códigos para representar individuos nuevos y familiares. Tal y como se publica en 'Neuron', los científicos de Columbia exploraron la memoria social, la capacidad de recordar encuentros con otros.
Esta forma de memoria consta de dos procesos mentales distintos: distinguir individuos nuevos y familiares, y recordar detalles sobre aquellos reconocidos. "Podemos determinar fácilmente si alguien nos resulta familiar, pero podemos tener dificultades para recordar los detalles de dónde y cómo conocemos a ese individuo, especialmente cuando lo encontramos fuera de contexto", ejemplifica el coautor Steven A. Siegelbaum, quien también es presidente del Departamento de Neurociencia del Colegio de Médicos y Cirujanos de Columbia.
En trabajos anteriores fue difícil determinar cómo el cerebro realiza ambas tareas, dadas sus demandas contradictorias. La capacidad de detectar si alguien es familiar o no tiene que aplicarse en muchos lugares y eventos diferentes, mientras que el recuerdo implica recordar muchas experiencias específicas relacionadas con un individuo determinado. En este nuevo estudio, los científicos investigaron un área del cerebro llamada CA2, parte del hipocampo, un par de estructuras cerebrales con forma de caballito de mar esenciales para la memoria. No obstante, Siegelbaum hizo previamente el descubrimiento innovador de que las neuronas CA2 son específicamente importantes para la memoria social.
De esta forma, los investigadores analizaron los cerebros de ratones utilizando imágenes de calcio, una técnica que se basa en células genéticamente alteradas (en este caso, en CA2) que cambian rápidamente de color cuando están activas.
Las imágenes de calcio permitieron saber con precisión qué neuronas estaban examinando. Los científicos primero registraron cómo reaccionaban las células CA2 de los roedores cuando fueron expuestas a un par de extraños o a un par de compañeros de camada familiares. Luego utilizaron métodos computacionales, para analizar el patrón de actividad en aproximadamente 400 a 600 neuronas en CA2.
Los científicos encontraron que la misma población de neuronas codificaba recuerdos de individuos tanto familiares como desconocidos. Inesperadamente, las neuronas utilizaron diferentes patrones de actividad dependiendo del nivel de familiaridad del ratón con otro roedor. Cuando los ratones fueron expuestos a otros ratones que les eran desconocidos, la actividad resultante en CA2 fue relativamente simple.
Por el contrario, la exposición a compañeros de camada familiares condujo a una actividad de CA2 más compleja y de alta dimensión, como si todos los músicos tocaran melodías diferentes.
Los cálculos y las simulaciones de los investigadores sugieren que la actividad neuronal más compleja o de mayor dimensión puede ayudar al cerebro a codificar los recuerdos detallados de encuentros pasados con individuos familiares. Por el contrario, la actividad más simple o de dimensiones inferiores puede ayudar al cerebro a identificar de forma fiable nuevos individuos en diferentes contextos.
Este descubrimiento fundamental sobre la forma en que se codifican los detalles sobre los demás puede arrojar luz sobre los trastornos que afectan a la memoria.
