8.3: Partes del cerebro involucradas con la memoria
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Objetivos de aprendizaje
- Explicar las funciones cerebrales involucradas en la memoria
- Reconocer los roles del hipocampo, la amígdala y el cerebelo
¿Los recuerdos se almacenan en una sola parte del cerebro, o están almacenados en muchas partes diferentes del cerebro? Karl Lashley comenzó a explorar este problema, hace unos\(100\) años, haciendo lesiones en el cerebro de animales como ratas y monos. Buscaba evidencias del engrama: el grupo de neuronas que sirven como la “representación física de la memoria” (Josselyn, 2010). Primero, Lashley (1950) entrenó ratas para encontrar su camino a través de un laberinto. Luego, utilizó las herramientas disponibles en ese momento, en este caso un soldador, para crear lesiones en el cerebro de las ratas, específicamente en la corteza cerebral. Lo hizo porque estaba tratando de borrar el engrama, o el rastro original de memoria que tenían las ratas del laberinto.
Lashley no encontró evidencia del engrama, y las ratas aún pudieron encontrar su camino a través del laberinto, independientemente del tamaño o ubicación de la lesión. A partir de su creación de lesiones y la reacción de los animales, formuló la hipótesis de equipotencialidad: si parte de una zona del cerebro involucrada en la memoria está dañada, otra parte de la misma área puede hacerse cargo de esa función de memoria (Lashley, 1950). Si bien los primeros trabajos de Lashley no confirmaron la existencia del engrama, los psicólogos modernos están avanzando localizándolo. Eric Kandel, por ejemplo, pasó décadas trabajando en la sinapsis, la estructura básica del cerebro, y su papel en el control del flujo de información a través de los circuitos neuronales necesarios para almacenar recuerdos (Mayford, Siegelbaum, & Kandel, 2012).
Muchos científicos creen que todo el cerebro está involucrado con la memoria. Sin embargo, desde la investigación de Lashley, otros científicos han podido observar más de cerca el cerebro y la memoria. Han argumentado que la memoria se encuentra en partes específicas del cerebro, y neuronas específicas pueden ser reconocidas por su participación en la formación de recuerdos. Las principales partes del cerebro involucradas con la memoria son la amígdala, el hipocampo, el cerebelo y la corteza prefrontal.
La amígdala
Primero, veamos el papel de la amígdala en la formación de la memoria. El trabajo principal de la amígdala es regular las emociones, como el miedo y la agresión (Figura). La amígdala juega un papel en la forma en que se almacenan los recuerdos porque el almacenamiento está influenciado por las hormonas del estrés. Por ejemplo, un investigador experimentó con ratas y la respuesta al miedo (Josselyn, 2010). Usando el condicionamiento pavloviano, se emparejó un tono neutro con un choque en el pie a las ratas. Esto produjo un recuerdo de miedo en las ratas. Después de ser condicionados, cada vez que escuchaban el tono, se congelaban (una respuesta de defensa en ratas), indicando un recuerdo para el choque inminente. Entonces los investigadores indujeron la muerte celular en neuronas en la amígdala lateral, que es el área específica del cerebro responsable de los recuerdos de miedo. Encontraron que el recuerdo del miedo se desvaneció (se extinguió). Por su papel en el procesamiento de la información emocional, la amígdala también está involucrada en la consolidación de la memoria: el proceso de transferir nuevos aprendizajes a la memoria a largo plazo. La amígdala parece facilitar la codificación de recuerdos a un nivel más profundo cuando el evento es emocionalmente excitante.
El hipocampo
Otro grupo de investigadores también experimentó con ratas para aprender cómo funciona el hipocampo en el procesamiento de la memoria (Figura). Crearon lesiones en los hipocampos de las ratas, y encontraron que las ratas demostraron deterioro de la memoria en diversas tareas, como el reconocimiento de objetos y el funcionamiento del laberinto. Concluyeron que el hipocampo está involucrado en la memoria, específicamente la memoria de reconocimiento normal así como la memoria espacial (cuando las tareas de memoria son como pruebas de memoria) (Clark, Zola, & Squire, 2000). Otro trabajo del hipocampo es proyectar información a regiones corticales que den significado a los recuerdos y los conecten con otros recuerdos conectados. También juega un papel en la consolidación de la memoria: el proceso de transferir nuevos aprendizajes a la memoria a largo plazo.
La lesión en esta área nos deja incapaces de procesar nuevos recuerdos declarativos. A un paciente famoso, conocido desde hace años sólo como H. M., se le quitaron los lóbulos temporales izquierdo y derecho (hipocampos) en un intento de ayudar a controlar las convulsiones que había padecido durante años (Corkin, Amaral, González, Johnson, & Hyman, 1997). En consecuencia, su memoria declarativa se vio afectada significativamente, y no pudo formar nuevos conocimientos semánticos. Perdió la capacidad de formar nuevos recuerdos, sin embargo aún podía recordar información y eventos que habían ocurrido antes de la cirugía.
El cerebelo y la corteza prefrontal
Aunque el hipocampo parece ser más un área de procesamiento de recuerdos explícitos, aún podrías perderlo y poder crear recuerdos implícitos (memoria procedimental, aprendizaje motor y condicionamiento clásico), gracias a tu cerebelo. Por ejemplo, un experimento de acondicionamiento clásico es acostumbrar a los sujetos a parpadear cuando se les da una bocanada de aire. Cuando los investigadores dañaron los cerebelos de los conejos, descubrieron que los conejos no podían aprender la respuesta condicionada de parpadeo ocular (Steinmetz, 1999; Green & Woodruff-Pak, 2000).
Otros investigadores han utilizado exploraciones cerebrales, incluidas las tomografías por emisión de positrones (PET), para aprender cómo las personas procesan y retienen la información. A partir de estos estudios, parece que la corteza prefrontal está involucrada. En un estudio, los participantes tuvieron que completar dos tareas diferentes: ya sea buscar la letra a en palabras (considerada una tarea perceptual) o categorizar un sustantivo como vivo o no vivo (considerado una tarea semántica) (Kapur et al., 1994). Luego se les preguntó a los participantes qué palabras habían visto anteriormente. Recordar fue mucho mejor para la tarea semántica que para la tarea perceptual. Según las exploraciones PET, hubo mucha más activación en la corteza prefrontal inferior izquierda en la tarea semántica. En otro estudio, la codificación se asoció con la actividad frontal izquierda, mientras que la recuperación de información se asoció con la región frontal derecha (Craik et al., 1999).
Neurotransmisores
También parece haber neurotransmisores específicos involucrados con el proceso de la memoria, como epinefrina, dopamina, serotonina, glutamato y acetilcolina (Myhrer, 2003). Sigue habiendo discusión y debate entre los investigadores sobre qué neurotransmisor juega qué papel específico (Blockland, 1996). Aunque aún no sabemos qué papel juega cada neurotransmisor en la memoria, sí sabemos que la comunicación entre neuronas a través de neurotransmisores es fundamental para desarrollar nuevos recuerdos. La actividad repetida por las neuronas conduce a un aumento de los neurotransmisores en las sinapsis y conexiones más eficientes y más sinápticas. Así ocurre la consolidación de la memoria.
También se cree que las emociones fuertes desencadenan la formación de recuerdos fuertes, y las experiencias emocionales más débiles forman recuerdos más débiles; esto se llama teoría de la excitación (Christianson, 1992). Por ejemplo, las experiencias emocionales fuertes pueden desencadenar la liberación de neurotransmisores, así como hormonas, que fortalecen la memoria; por lo tanto, nuestra memoria para un evento emocional suele ser mejor que nuestra memoria para un evento no emocional. Cuando los humanos y los animales están estresados, el cerebro secreta más del neurotransmisor glutamato, lo que les ayuda a recordar el evento estresante (McGaugh, 2003). Esto queda claramente evidenciado por lo que se conoce como el fenómeno de la memoria flashbulb.
Una memoria flash es un recuerdo excepcionalmente claro de un evento importante. ¿Dónde estaba usted cuando se enteró por primera vez de los\(9/11\) atentados terroristas? Lo más probable es que puedas recordar dónde estabas y qué estabas haciendo. De hecho, una encuesta del Pew Research Center (2011) encontró que para aquellos estadounidenses que tenían edad\(8\) o más al momento del evento,\(97\%\) pueden recordar el momento en que se enteraron de este evento, incluso una década después de que sucediera.
Profundiza: Recuerdos inexactos y falsos
Incluso los recuerdos de flashbulb pueden tener una precisión disminuida con el paso del tiempo, incluso con eventos muy importantes. Por ejemplo, en al menos tres ocasiones, cuando se le preguntó cómo se enteró de los ataques terroristas de\(9/11\), el presidente George W. Bush respondió de manera inexacta. En enero de 2002, a menos de\(4\) meses de los ataques, se le preguntó al entonces presidente Bush en funciones cómo se enteraba de los ataques. Él respondió:
“Yo estaba ahí sentado, y mi Jefe de Gabinete —bueno, en primer lugar, cuando entramos en el aula, había visto a este avión volar hacia el primer edificio. Había un televisor encendido. Y ya sabes, pensé que era un error piloto y me sorprendió que alguien pudiera cometer un error tan terrible”. (Greenberg, 2004, p. 2)
Contrario a lo que recordó el presidente Bush, nadie vio el impacto del primer avión, excepto la gente en el suelo cerca de las torres gemelas. El primer avión no fue grabado en video porque era una mañana normal de martes en la ciudad de Nueva York, hasta que el primer avión chocó.
Algunas personas atribuyeron el mal recuerdo del evento por parte de Bush a teorías de conspiración. No obstante, hay una explicación mucho más benigna: la memoria humana, incluso los recuerdos de flashbulb, puede ser frágil. De hecho, la memoria puede ser tan frágil que podemos convencer a una persona de que un evento le sucedió, incluso cuando no lo hizo. En los estudios, los participantes de la investigación recordarán haber escuchado una palabra, a pesar de que nunca la escucharon. Por ejemplo, a los participantes se les dio una lista de palabras\(15\) relacionadas con el sueño, pero la palabra “dormir” no estaba en la lista. Los participantes recordaron haber escuchado la palabra “dormir” a pesar de que en realidad no la escucharon (Roediger & McDermott, 2000). Los investigadores que descubrieron esto nombraron a la teoría en honor a ellos mismos y a un compañero investigador, llamándolo el paradigma Deese-Roediger-McDermott.
Resumen
A partir de Karl Lashley, investigadores y psicólogos han estado buscando el engrama, que es el rastro físico de la memoria. Lashley no encontró el engrama, pero sí sugiere que los recuerdos se distribuyen por todo el cerebro en lugar de almacenarse en un área específica. Ahora sabemos que tres áreas cerebrales juegan un papel significativo en el procesamiento y almacenamiento de diferentes tipos de recuerdos: cerebelo, hipocampo y amígdala. El trabajo del cerebelo es procesar las memorias procesales; el hipocampo es donde se codifican los nuevos recuerdos; la amígdala ayuda a determinar qué recuerdos almacenar, y juega un papel en la determinación de dónde se almacenan los recuerdos en función de si tenemos una respuesta emocional fuerte o débil al evento. Las experiencias emocionales fuertes pueden desencadenar la liberación de neurotransmisores, así como hormonas, que fortalecen la memoria, por lo que la memoria para un evento emocional suele ser más fuerte que la memoria para un evento no emocional. Esto lo demuestra lo que se conoce como el fenómeno de la memoria flash: nuestra capacidad para recordar eventos significativos de la vida. Sin embargo, nuestra memoria para los eventos de la vida (memoria autobiográfica) no siempre es precisa.
Glossary
- arousal theory
- strong emotions trigger the formation of strong memories and weaker emotional experiences form weaker memories
- engram
- physical trace of memory
- equipotentiality hypothesis
- some parts of the brain can take over for damaged parts in forming and storing memories
- flashbulb memory
- exceptionally clear recollection of an important event