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Al igual que las ardillas, los carboneros de cabeza negra esconden su comida y mantienen un registro de miles de pequeños tesoros encajados en grietas o agujeros en la corteza de los árboles. Cuando un pájaro regresa a uno de sus muchos escondites de comida, un conjunto particular de células nerviosas en el centro de la memoria de su cerebro produce un breve destello de actividad. Cuando el carbonero va a otro escondite, se enciende una combinación diferente de neuronas.

Estas combinaciones neuronales actúan como códigos de barras, e identificarlas puede brindar información clave sobre cómo los recuerdos episódicos (relatos de eventos pasados ​​específicos, como lo que hizo en su cumpleaños el año pasado o dónde dejó su billetera) son codificados y recordados en el cerebroinforman los investigadores el 29 de marzo en Celúla.

Este tipo de memoria es un desafío para estudiar en animales, dice Selmaan Chettih, neurocientífico de la Universidad de Columbia. «No se puede simplemente preguntarle a un ratón qué recuerdos formó hoy». Pero el comportamiento muy preciso de los carboneros ofrece una oportunidad de oro para los investigadores. Cada vez que un carbonero hace un caché, representa un momento único y bien definido registrado en el hipocampo, una estructura en el cerebro de los vertebrados vital para la memoria.

Para estudiar la memoria episódica de las aves, Chettih y sus colegas construyeron una arena especial formada por 128 pequeños sitios de almacenamiento artificiales. El equipo insertó pequeñas sondas en el cerebro de cinco carboneros para rastrear la actividad eléctrica de neuronas individuales, comparando esa actividad con registros detallados de las posiciones y comportamientos corporales de las aves.

Un carbonero de cabeza negra almacena semillas de girasol en una arena artificial hecha de 128 perchas y bolsillos diferentes. Estas aves se destacan por encontrar sus reservas de comida escondidas. El objetivo de la instalación era ver cómo su cerebro almacena y recupera la memoria de cada escondite. Los investigadores observaron de cerca cinco carboneros y compararon su comportamiento de almacenamiento en caché con la actividad de las células nerviosas en su hipocampo, el centro de la memoria del cerebro.

Cuando las aves estaban almacenando en caché y recuperando sus semillas, un subconjunto específico de neuronas que representaba el 7 por ciento o menos de todo el hipocampo se iluminaba brevemente con actividad, dice Chettih. Cada caché parecía tener su propia combinación única de neuronas, o código de barras neuronal, y esos códigos de barras diferían incluso para cachés individuales en la misma ubicación.

Es posible que los códigos de barras sean un tipo de Engrama, las manifestaciones físicas propuestas de un recuerdo. (SN: 24/01/18). Estos códigos de barras probablemente se utilizan en muchas especies, considerando cuán similar es la fisiología del hipocampo entre animales separados por cientos de millones de años de evolución, dice Chettih. Sin embargo, se necesita más investigación para confirmar esto.

Esos códigos de barras parecen funcionar en paralelo con otro grupo de neuronas en el hipocampo llamado células de lugar, que codifican información sobre la ubicación de un animal. Se ha teorizado ampliamente que las células de lugar son la base de la memoria episódica.

Esto se debe en parte a que nuestras percepciones de la memoria están entrelazadas con la ubicación, dice Kazumasa Tanaka, neurocientífico del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa en Japón, que no participó en el estudio. «Cuando recuerdas algún evento específico que sucedió en el pasado, esa memoria episódica no se puede disociar de dónde ocurrió ese evento o cuándo ocurrió ese evento».

Las células de lugar no cambiaron su actividad durante el almacenamiento en caché, lo que sorprendió a los investigadores. Pero los hallazgos sugieren un matiz adicional a esta comprensión de la memoria, dice Chettih, donde el hipocampo crea un «índice» separado que une todas las diferentes entradas que componen una experiencia en un recuerdo distinto.

Tanaka señala que ahora hay Múltiples candidatos para sistemas de indexación en el hipocampo.y que es posible que La memoria episódica surge de múltiples esquemas de codificación simultáneos..

El equipo de Chettih también descubrió un «código semilla», donde las neuronas codifican la presencia o ausencia de una semilla en un caché. Las posibles interconexiones entre los tres patrones diferentes de actividad neuronal (el código de barras, el código de lugar y el código semilla) intrigan a Thomas McHugh, neurocientífico del Centro RIKEN de Ciencias del Cerebro en Wakō, Japón, que no participó en la investigación.

«Comprender cómo interactúan probablemente nos dirá mucho más sobre cómo funciona la memoria», dice McHugh.