Descubren el patrón cerebral que nos hace ordenados

Un nuevo estudio ha revelado un patrón de actividad en el cerebro que sirve como modelo para construir experiencias secuenciales. La capacidad de organizar elementos en secuencias es una función biológica fundamental y esencial para nuestra supervivencia: seguir un orden determinado nos permite comunicarnos, llevar la cuenta del tiempo, encontrar nuestro camino o incluso recordar lo que estamos haciendo.

Un grupo de científicos del Instituto Kavli, perteneciente a la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU), ha revelado un patrón en el cerebro humano que permite construir secuencias: el proceso es guiado por un algoritmo fundamental que es intrínseco al cerebro e independiente de la experiencia, según explican los investigadores en su nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature.

Este patrón cerebral sería el encargado de organizarnos: el orden secuencial es crucial para cuestiones básicas y fundamentales de la actividad cotidiana, como ubicarnos en tiempo y espacio, comunicarnos con otras personas o recodar las tareas que debemos realizar. Según una nota de prensa, el descubrimiento de los investigadores noruegos de un patrón de secuencia rígido en el cerebro proporciona nuevos conocimientos sobre cómo organizamos las experiencias en un orden temporal.

Memoria y secuenciación

El cerebro tiene la notable capacidad de capturar y organizar mentalmente eventos seleccionados en el orden cronológico en el que ocurrieron, y de vincularlos como experiencias significativas. Esta actividad de construcción de secuencias se desarrolla en una escala de tiempo determinada, concretamente en aquella en la que interactuamos en una situación específica. Al evocar este recuerdo, el proceso de secuenciación de eventos también se reactiva en el cerebro.

Para descubrir cómo se coordinan las neuronas en las lentas escalas de tiempo en las que se desarrollan muchas de nuestras funciones cerebrales, los investigadores se centraron en la corteza entorrinal medial (MEC), un área del cerebro que respalda funciones cognitivas que dependen de la formación de secuencias, como la navegación y la memoria episódica.

En el marco de un experimento con roedores, los científicos descubrieron la presencia de ondas de actividad coordinada, que no viajaron directamente de un extremo al otro del tejido cerebral. En cambio, las ondas viajan a lo largo de las delgadas conexiones sinápticas entre las células, que se comunican entre sí en una amplia red. Las células pueden comunicarse con otras células lejanas y con sus vecinos más cercanos, en una actividad coordinada que da lugar al patrón cerebral de secuenciación.

Los científicos del Instituto Kavli, en Noruega, han descubierto un patrón de actividad en el cerebro que sirve como modelo para construir experiencias secuenciales. Créditos: Norwegian SciTech News / YouTube.

Un prototipo para organizar secuencias

Además de la corteza entorrinal, los investigadores revelaron una fuerte actividad del hipocampo: ambas estructuras cerebrales son parte de un gran sistema involucrado en dar sentido al mundo. Hacen posible navegar y ubicarse a nivel espacial, realizar un seguimiento del tiempo, efectuar un control de las relaciones y aportar recuerdos ricos y significativos que nos sirven de guía al momento de experimentar situaciones similares en el futuro.

También revelaron que las memorias episódicas se componen de secuencias de información, en una estructura en forma de anillo que proporciona al cerebro un prototipo para organizar secuencias de eventos y recuerdos de experiencias únicas, que pueden almacenarse y recuperarse cuando sea necesario.

Referencia

Minute-scale oscillatory sequences in medial entorhinal cortex. Soledad Gonzalo Cogno et al. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06864-1