Identificar células que codifican el flujo del tiempo en nuestro cerebro

Una nueva investigación sugiere que las «células del tiempo» —neuronas en el hipocampo que se cree representan información temporal— podrían ser el pegamento que une nuestros recuerdos en la secuencia correcta para saber el orden en el que sucedieron las cosas.

Células del tiempo.

La evidencia de este tipo de células de tiempo se encontró anteriormente en ratas, donde se cree que conjuntos de neuronas específicas apoyan la recolección de eventos y la planificación de secuencias de acción, pero se conoce menos sobre cómo se codifica la memoria episódica en el cerebro humano.

Para hallar más pistas sobre el asunto, un equipo dirigido por la neurocientífica Leila Reddy del Centro de Investigación del Cerebro y la Cognición (CerCo), en Francia, monitoreó la actividad eléctrica en los cerebros de 15 pacientes con epilepsia, utilizando microelectrodos implantados en el hipocampo.

«La creación de recuerdos episódicos requiere vincular distintos eventos de una experiencia con fidelidad temporal», explican los investigadores en su estudio. «Dada la importancia del hipocampo en el aprendizaje del orden de secuencia y los juicios del orden temporal, probamos si las neuronas del hipocampo humano representaban información temporal mientras los participantes aprendían el orden de una secuencia de elementos».

Los experimentos se realizaron durante pruebas médicas que utilizaron los electrodos para localizar la fuente de sus convulsiones en el cerebro. En consecuencia, la investigación no requirió ninguna implantación invasiva o arriesgada a la que los pacientes ya no se estaban sometiendo.

Los experimentos

En los experimentos, a los participantes se les presentó una secuencia de imágenes en un orden predeterminado y se les pidió que la memorizaran.

Durante las sesiones, los electrodos registraron neuronas específicas en el hipocampo disparando en respuesta al experimento, tanto durante momentos específicos cuando se mostraban las imágenes, durante los espacios cuando no se mostraban imágenes, y en las pausas en las que se les pedía a los participantes que pronosticaran qué imagen se mostraría a continuación en una secuencia ya mostrada.

Crédito: Kolbjørn Skarpnes & Rita Elmkvist Nilsen.

Según los investigadores, las neuronas involucradas son evidencia de células del tiempo: «neuronas cuya actividad está modulada por el contexto temporal dentro de una ventana de tiempo bien definida».

Los investigadores dicen que algunas de estas neuronas participaron activamente en memorizar o recordar la secuencia de imágenes en los experimentos, pero algunas también estaban activas cuando no había ningún estímulo visual presente, lo que sugiere que estaban codificando el flujo del tiempo incluso cuando no sucedía nada en particular.

En azul, remarcada la forma y ubicación del hipocampo.

«Se observó que las células de tiempo se disparaban en momentos sucesivos en estos períodos en blanco», escriben los autores del artículo. «La modulación temporal durante estos períodos de brecha no podría haber sido impulsada por eventos externos; más bien, parecen representar una señal temporal en evolución como resultado de cambios en la experiencia de los pacientes durante este tiempo de espera».

Los hallazgos se han publicado en The Journal of Neuroscience.

Fuente: ScienceAlert. Edición: MP.

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