El estudio dice que la memoria de trabajo depende de las interacciones en el cerebro

Los neurocientíficos han estudiado la interacción entre dos regiones del cerebro que explican la memoria de trabajo visual en ratones. El equipo descubrió que la conectividad entre estos dos sitios de memoria de trabajo, la corteza parietal y la corteza premotora, dependía conjuntamente de la escala de tiempo instantáneo.

En un nuevo estudio publicado hoy en Nature, los neurocientíficos del Sainsbury Wellcome Center de UCL investigaron las interacciones recíprocas entre dos regiones del cerebro que explican la memoria de trabajo visual en ratones. El equipo descubrió que la conectividad entre estos dos sitios de memoria de trabajo, la corteza parietal y la corteza premotora, dependía conjuntamente de la escala de tiempo instantáneo.

“Hay muchos tipos diferentes de memoria de trabajo y, durante los últimos 40 años, los científicos han estado tratando de averiguar cómo se representan en el cerebro. La memoria de trabajo sensorial, en particular, ha sido un desafío para estudiar, como durante un laboratorio estándar. tarea”, dijo el Dr. Ivan Voitov, “los procesos ocurren simultáneamente, como el tiempo, la configuración de la máquina y la anticipación de la recompensa”.

Para abordar este desafío, los investigadores de SWC compararon tareas dependientes de la memoria de trabajo con tareas más simples independientes de la memoria de trabajo. En una tarea de memoria de trabajo, los ratones recibieron un estímulo sensorial seguido de un retraso y luego tuvieron que hacer coincidir el siguiente estímulo con el estímulo que vieron antes del retraso. Esto significa que durante el período de retraso, los ratones necesitaban una representación en su memoria de trabajo del primer estímulo para tener éxito en la tarea y recibir la recompensa. Por el contrario, en una tarea independiente de la memoria de trabajo, las decisiones tomadas por los ratones con respecto al estímulo secundario no tenían relación con el primer estímulo.

Al comparar estas dos tareas, los investigadores pudieron registrar la parte de la actividad neuronal que dependía de la memoria de trabajo en lugar de la actividad normal relacionada solo con el entorno de la tarea. Descubrieron que la mayor parte de la actividad neuronal no estaba relacionada con la memoria de trabajo y, en cambio, las representaciones de la memoria de trabajo se incluyeron en un patrón de actividad de “alta dimensión”, lo que significa que solo pequeñas fluctuaciones alrededor del disparo promedio de células individuales transportaban la información de la memoria de trabajo.

Para comprender cómo se almacenan estas representaciones en el cerebro, los neurocientíficos utilizaron una técnica llamada optogenética para silenciar selectivamente partes del cerebro durante los períodos de retraso y observar las distracciones de lo que recuerdan los ratones. Curiosamente, encontraron que silenciar las representaciones de la memoria de trabajo en las áreas corticales motoras frontales o parietales resultó en déficits similares en la capacidad de los ratones para recordar estímulos previos, lo que implica que estas representaciones dependían instantáneamente unas de otras durante los retrasos.

Para probar esta hipótesis, los investigadores desactivaron una región mientras registraban la actividad comunicada por otra región. Cuando la corteza parietal está alterada, la actividad comunicada por la corteza motora frontal a la corteza parietal prácticamente no cambia en términos de actividad promedio. Sin embargo, la representación de la actividad de la memoria de trabajo está específicamente deshabilitada. Esto también fue cierto en el experimento inverso, cuando alteraron la corteza motora y observaron la corteza parietal y también notaron deficiencias específicas de la memoria de trabajo cortical y de comunicación cortical.

“Al registrar y procesar circuitos a largo plazo en la corteza cerebral, descubrimos que la memoria de trabajo reside en un patrón de actividad dependiente en áreas corticales interconectadas, lo que preserva la memoria de trabajo a través de la comunicación mutua instantánea”, dijo el profesor Tom Myrsek-Flugel. D., director del Sainsbury Wellcome Center y coautor del artículo.

El próximo paso del investigador es buscar patrones de actividad que sean comunes en esta área. También planean estudiar tareas de memoria de trabajo más complejas que modulan información específica almacenada en la memoria de trabajo, así como su fuerza. Con este fin, los neurocientíficos utilizarán un dispersor disruptivo que contiene información sensorial para refractar lo que la rata cree que es su próximo objetivo. Este experimento les permitirá desarrollar una comprensión más precisa de las representaciones de la memoria de trabajo.

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