Cuando miramos a alguna parte, nuestros ojos sólo captan pequeños aspectos de una escena para optimizar sus recursos. Luego el cerebro fusiona las dos imágenes captadas por ambos ojos (estereoscopia) y les añade textura, profundidad y orientación. Y finalmente rellena los espacios de los que no ha captado información, con imágenes que supone están en el objeto percibido.

El resultado es una imagen completa del entorno, construida por un lado con imágenes reales y por otro lado con imágenes inventadas (deducidas por el cerebro) que proporcionan una percepción coherente de la escena que hemos observado. Nunca nos damos cuenta del truco que ha hecho el cerebro para proporcionarnos esa imagen del mundo.

También con los recuerdos

Ese recurso también lo usa el cerebro para construir los recuerdos. Cuando quiere almacenar en la memoria alguna experiencia, la divide previamente en determinados aspectos: qué ocurrió, dónde fue, y qué sentimos en ese momento.

Luego, el cerebro reúne todos esos elementos y archiva la experiencia en nuestra memoria como algo coherente. Incluso le añade algunos ingredientes proporcionados por otros recuerdos similares para darle más realismo a la imagen archivada. Por ejemplo, si miramos una foto que hayamos tomado en la playa, casi podremos sentir el olor del mar y del protector solar que untamos sobre nuestro cuerpo.

En realidad, no participamos conscientemente en ese proceso, pero el cerebro añade esa información como una función de autocompletar similar a la que tienen los ordenadores para ayudarnos a terminar la frase que estamos escribiendo. En este caso, esos añadidos nos ayudan a revivir con mayor intensidad el recuerdo de una experiencia.

Ahora, un estudio de las universidades de Birmingham y Bonn ha descubierto los mecanismos cerebrales implicados en esta función de autocompletado de recuerdos. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.

Lóbulo temporal

El estudio se realizó con 16 pacientes de la Clínica Universitaria de Epileptología en Bonn, uno de los centros de epilepsia más grandes de Europa, que tenían implantados electrodos en el cerebro para permitir a los médicos conocer los mecanismos de provocación e inhibición de las convulsiones.

Los electrodos registran la actividad cerebral y esta información fue usada en esta investigación para observar el comportamiento del cerebro mientras recuerda. A los pacientes se les mostraron una serie de imágenes que reflejaban escenas diferentes de la vida cotidiana. Luego asociaron esas escenas con objetos que no tenían relación directa con las imágenes presentadas: por ejemplo, un paraje se asocia con una fresa o un escorpión.

Los participantes tenían 3 segundos para ver la imagen presentada y el objeto o animal asociado. Después descansaban y se presentaban de nuevo las imágenes, sin el objeto o animal asociado, y tenían que reconstruir lo que habían visto anteriormente: que el paraje estaba unido a una fresa o un escorpión.

«Nos centramos en dos regiones del cerebro: el hipocampo y la corteza entorrinal», explica el profesor Florian Mormann, que encabeza el grupo de neurofisiología cognitiva y clínica del Centro Médico de la Universidad de Bonn, en un comunicado.

Los investigadores pudieron observar que las neuronas del hipocampo se activan intensamente cuando recordamos una experiencia, y que pasa lo mismo en la corteza entorrinal, que funciona como una red extendida para la memoria y la orientación. El proceso se intensifica en ambas regiones del cerebro cuando, además, hay que relacionar un objeto con la escena recordada.

También descubrieron que el patrón de activación observado en la corteza entorrinal, cuando tenían que asociar un objeto a la escena, era casi idéntico al patrón neuronal que se ponía en marcha cuando miraban por primera vez el objeto asociado. La similitud entre ambos patrones cerebrales era tan intensa, que incluso un algoritmo pudo anticipar si el participante iba a recordar como objeto asociado una fresa o un escorpión.

«Llamamos a este proceso de reinstalación», explica Bernhard Staresina, de la Universidad de Birmingham. «El hecho de recordar pone a las neuronas en un estado que se parece mucho a su activación durante la observación inicial».

Los investigadores creen que esta reinstalación es impulsada por las neuronas del hipocampo. Al igual que un bibliotecario, las neuronas del hipocampo podrían proporcionar indicaciones al resto del cerebro sobre dónde se almacenan los recuerdos particulares (como la fresa y el escorpión) para que reconstruya rápidamente la memoria pretendida y añada información indirecta, basada en otro recuerdo, para darle el resultado pretendido.

Autocompletado visual y retroalimentación neuronal

Así se replica en los recuerdos el mecanismo de autocompletado que el cerebro usa también para la visión, que en este caso se vale de señales neuronales de tipo retroalimentación generadas en la corteza visual.

Tal como explicamos en otro artículo, esas conexiones de retroalimentación siguen también un patrón particular (como en el caso de la memoria) y proporcionan una imagen completa de la realidad exterior, aunque la visión haya sido incompleta.

Por ejemplo, si el ojo ve una esfera verde desplazándose por el espacio, las conexiones de retroalimentación relacionan esa información con la del espacio (una pista de tenis) y completan la información dibujando en el cerebro la imagen de una pelota de tenis.

Recollection in the human hippocampal-entorhinal cell circuitry. Bernhard P. Staresina et al. Nature Communications, volume 10, Article number: 1503 (2019). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-019-09558-3