El hipocampo interviene en más funciones cerebrales que la memoria

Al hipocampo se le considera el centro de memoria del cerebro, pero un nuevo estudio revela que realiza también otra clase de trabajo. El hallazgo podría ser de gran utilidad en las investigaciones sobre formas de combatir la enfermedad de Alzheimer.

El estudio es obra de un equipo integrado, entre otros, por Mark Brandon y Mohammad Yaghoubi, ambos de la Universidad McGill en Canadá.

El principal hallazgo del estudio es que el hipocampo, además de almacenar recuerdos, también reorganiza estos para anticipar resultados futuros.

En otras palabras, si el hipocampo es el modelo interno que el cerebro tiene del mundo, este modelo no es estático; se actualiza diariamente a medida que el cerebro aprende de los errores en la predicción de resultados.

El hipocampo construye mapas del espacio físico y de experiencias pasadas que nos ayudan a comprender el mundo. Se sabe que estos mapas cambian con el tiempo a medida que cambian los patrones de actividad cerebral, un fenómeno que se ha venido considerando que se produce más o menos al azar.

Los nuevos hallazgos demuestran que los cambios no son aleatorios, sino estructurados. Los investigadores hicieron estos descubrimientos rastreando la actividad cerebral en ratones mientras estos aprendían una tarea con una recompensa predecible.

"Lo que encontramos fue sorprendente", destaca Brandon. "La actividad neuronal, que inicialmente alcanzaba su punto máximo al recibir la recompensa, se desplazó gradualmente a momentos anteriores, hasta que acabó apareciendo antes de que los ratones recibieran la recompensa".

En vez de depender de electrodos tradicionales, que solo pueden rastrear neuronas durante períodos cortos, los investigadores utilizaron nuevas técnicas de examen por imagen que hacen que las neuronas activas brillen. Esta tecnología permitió al equipo realizar un seguimiento de las células durante varias semanas y detectar cambios lentos que los métodos tradicionales suelen pasar por alto.

Sector del interior de un hipocampo, donde las neuronas individuales pueden identificarse visualmente y rastrearse mediante la técnica utilizada en el estudio. Cada forma resaltada corresponde a una sola neurona. (Imagen: The Brandon Lab)

Las formas más simples de aprendizaje vinculado a la recepción de una recompensa cuando se realiza con éxito una acción específica se han asociado desde hace tiempo con circuitos cerebrales más primitivos. Los experimentos de Iván Pavlov demostraron que gracias a tales circuitos los animales pueden asociar una señal, como el sonido de una campanilla, con la comida. Los nuevos hallazgos sugieren que el hipocampo facilita una versión más sofisticada de este proceso, utilizando los recuerdos y el contexto para pronosticar resultados.

Los pacientes con enfermedad de Alzheimer a menudo tienen dificultades no solo para recordar el pasado, sino también para aprender de la experiencia y tomar decisiones. Al demostrar que un hipocampo sano ayuda a convertir los recuerdos en predicciones, el estudio ofrece un nuevo marco para comprender por qué el aprendizaje y la toma de decisiones se ven afectados en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer y abre la puerta a vías de investigación para determinar cómo esta señal predictiva puede fallar y cómo podría restaurarse.

El estudio se titula “Predictive coding of reward in the hippocampus”. Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: NCYT de Amazings)