Por primera vez, los científicos pueden ver cómo el cerebro registra nuestros recuerdos mientras dormimos
Pero la forma exacta en que el cerebro almacena nuestros recuerdos es poco conocida.
«Este estudio es fascinante», dijo el Dr. Richard Isaacson, quien dirige la clínica de prevención de la enfermedad de Alzheimer en Weill Cornell Medicine y el New York-Presbyterian Hospital.
«A pesar de décadas de investigación, no está claro cómo se almacenan los recuerdos» a corto plazo «para convertirse en recuerdos» a largo plazo «que pueden recordarse más tarde», dijo Isaacson, quien no participó en el estudio.
«Usar la interfaz cerebro-computadora es una forma emocionante de estudiar la memoria porque puede registrar patrones de actividad de las células cerebrales y luego buscar estos patrones exactos más adelante», agregó.
Seguimiento de neuronas individuales
Braingate ha pasado los últimos años desarrollando interfaces cerebro-computadora que permiten a las personas con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y otras enfermedades neurológicas, daño cerebral o pérdida de extremidades poder utilizar las señales cerebrales para mover los cursores de la computadora, los brazos robóticos y otros dispositivos de comunicación. y controlar su mundo.
«Las neuronas son pequeñas. Tienen alrededor de 10 micras «, dijo Beata Jarosiewicz, neuróloga computacional y autora de investigaciones. «Y los macroelectrodos aprobados para uso humano, como los electrodos de estimulación cerebral profunda, son demasiado grandes para registrar la actividad de salto individual de cada neurona».
Pero en Braingate, los cirujanos implantaron una serie de pequeños electrodos en el cerebro de dos personas con parálisis sensorial y motora, lo que le permite simplemente «pensar» acerca de cómo mover la mano en cierta dirección. Al mapear cómo se comportan las neuronas durante los pensamientos, un decodificador puede traducir el pensamiento en discurso o acción a través de prótesis de extremidades adjuntas y dispositivos robóticos de asistencia.
«Diferentes neuronas tienen diferentes direcciones preferidas», dijo Jarosiewicz, quien fue el asistente científico de BrainGate durante la investigación.
«Algunos aumentan la velocidad de disparo cuando una persona quiere mover su brazo hacia arriba; otros cuando una persona quiere moverse hacia la derecha o hacia la izquierda «, dijo. «Y con base en el patrón de activación en todas las neuronas, podemos determinar en qué dirección una persona quiere mover su mano».
Game Simon Says
En el estudio, se pidió a dos personas con dispositivos implantados que tomaran una siesta, en la cual su actividad neuronal se registró como referencia. Luego, cada uno de ellos jugó un juego secuencial inspirado en el éxito electrónico de la década de 1980. Simon, en el que se pide a los jugadores que repitan el mismo orden de movimientos ligeros que el juego acaba de mostrar.
En lugar de mover sus manos para seguir a Simon, dos personas usaron sus mentes para repetir el juego mientras se grababa su actividad neuronal. Finalmente se les pidió que descansaran y tomaran una siesta.
Los resultados mostraron que durante estas siestas La actividad neuronal era idéntica a la registrada cuando dos sujetos estaban jugando el juego. Esto significaba que su cerebro estaba jugando a Simon después de que dormían, recreando los mismos patrones cerebrales a nivel neuronal.
«Una comprensión completa de cómo se almacena la memoria en el cerebro puede ayudar a descubrir los secretos para una función cognitiva óptima», dijo Isaacson, quien es miembro de la Fundación de Investigación del Cerebro McKnight, que está financiando la investigación sobre nuevos tratamientos y prevención de enfermedades neurológicas.
El uso de dicha tecnología para estudiar los movimientos cerebrales durante el sueño significa que «este estudio es único», dijo Jarosiewicz. «No hay muchos escenarios en los que una persona tenga una matriz de electrodos múltiples colocados en el cerebro, en los que los electrodos sean lo suficientemente pequeños como para detectar la actividad de activación de las neuronas individuales».
El procedimiento es, por supuesto, raro. Jarosiewicz dijo que Braingate implantó solo 12 de esos dispositivos en la historia laboral del consorcio.
«Esto confirma la opinión de que para optimizar la memoria y las funciones de aprendizaje, las personas deben priorizar las actividades silenciosas, especialmente el sueño adecuado, para que nuestros» motores «funcionen con la máxima eficiencia», dijo Isaacson.
Isaacson dijo que hay algunos dispositivos de monitoreo en el hogar, como las muñequeras y los anillos que afirman rastrear las diversas etapas del sueño que pueden ser las más importantes para la consolidación de la memoria.
Espero que haya dicho: «la investigación futura ayudará a aclarar qué etapas específicas del sueño (sueño profundo, sueño REM) en las que la recuperación de la memoria ocurre con mayor frecuencia».