5.5: Aprendizaje y Memoria- Corteza Temporal y el Hipocampo

Cuando piensas en la memoria, probablemente cosas como “¿qué cené anoche?” y “¿cómo puedo recordar mejor los nombres de las personas?” tienden a venir a la mente. Estos representan solo una categoría de memoria, sin embargo. De hecho, la memoria es omnipresente en las redes neuronales: cada sinapsis tiene la capacidad de almacenar memoria, y cualquier “memoria” dada requiere las acciones coordinadas de millones de tales sinapsis para codificar y recuperar. Hay muchas taxonomías de memoria, pero realmente la única que necesitas conocer es idéntica a la organización funcional del cerebro que se proporciona aquí. La memoria está incrustada en todas las áreas del cerebro, y la naturaleza de esa memoria está íntimamente ligada a lo que hace esa área. La corteza motora aprende memorias motoras. La corteza parietal aprende cosas como las habilidades motoras — cómo golpear una pelota de béisbol (pista: vigila la pelota — ¡la corteza parietal necesita entrada visual!).

Figura\(5.9\): El hipocampo se encuentra en la “cima” de la jerarquía cortical y puede codificar información de todo el cerebro, uniéndola en una memoria episódica.

Hay una zona cerebral, sin embargo, que se cierne tan grande en el dominio de la memoria, que pasaremos un tiempo enfocándonos en ella. Se trata del hipocampo, que parece ser particularmente bueno para aprender rápidamente nueva información, de una manera que no interfiere demasiado con la información previamente aprendida (Figura 5.9). Cuando necesitas recordar el nombre asociado a una persona que conociste recientemente, estás confiando en esta capacidad de aprendizaje rápido del hipocampo. Veremos que las propiedades neuronales del sistema hipocampal son ideales para producir esta capacidad de aprendizaje rápido. Una propiedad neuronal clave es el uso de representaciones extremadamente escasas, que producen un fenómeno llamado separación de patrones, donde el patrón de actividad neuronal asociado con una memoria es muy distinto del asociado con otras memorias similares. Esto es lo que minimiza la interferencia con el aprendizaje previo: la interferencia surge en función de la superposición. Veremos cómo este proceso de separación de patrones se complementa con un proceso de finalización de patrones para recuperar memorias durante la recuperación de información parcial.

También veremos cómo la tasa de aprendizaje juega un papel crucial en el aprendizaje. Obviamente, para aprender rápidamente, se necesita una tasa de aprendizaje rápido. Pero, ¿qué pasa con una tasa de aprendizaje lenta? Resulta que esto te permite integrarte a través de muchas experiencias diferentes, para producir sabiduría y conocimiento semántico. Esta tasa de aprendizaje más lenta es característica de la mayor parte del neocórtex (también permite que los ganglios basales aprendan probabilidades de resultados positivos y negativos para cada acción a través de una variedad de experiencias, en lugar de solo sus resultados más recientes). Curiosamente, incluso con una tasa de aprendizaje lenta, el neocórtex puede exhibir efectos medibles de un solo ensayo de aprendizaje, en forma de efectos de cebado y señales de familiaridad que pueden impulsar la memoria de reconocimiento (es decir, su capacidad para reconocer algo tan familiar, sin más memoria episódica explícita). Esta forma de memoria de reconocimiento parece depender de las áreas del lóbulo temporal medial (MTL) incluyendo la corteza peririnal. Otra forma de aprendizaje conductual de un ensayo implica mecanismos que apoyan el mantenimiento activo de los recuerdos en un estado atractor (memoria de trabajo en la corteza prefrontal). Esta forma de memoria no requiere un cambio de peso en absoluto, pero sin embargo puede influir rápidamente en el rendimiento conductual de una instancia a la siguiente.