¿Cómo pueden las neuronas almacenar recuerdos?

Los recuerdos no se almacenan en las neuronas, por el contrario, sino en la eficacia modificada de sus conexiones (sinapsis) que hacen que un grupo específico de neuronas se active en un patrón cronometrado (simultáneamente o en secuencia).

Una neurona adulta típica (piramidal) tiene aproximadamente 10.000 sinapsis de entrada, pero solo una salida, el axón. Recibir la activación en una sola o incluso en una pequeña cantidad de sinapsis generalmente no será suficiente para disparar el axón y, por lo tanto, propagar la señal hacia la línea: necesita una cantidad de entradas simultáneas (su número depende de muchos factores, la mayoría Es importante destacar la historia de cada sinapsis y la intensidad / frecuencia de la entrada). Todo el mecanismo es bastante complicado, puede leerlo si así lo desea , pero lo mantengo lo más amplio posible.

Debido a que las sinapsis pueden ser potenciadas (facilitadas) o despotenciadas (impedidas) basadas en sus experiencias pasadas. Regla de oro: el uso repetido aumenta su eficacia. Y cuanto más potentes son las sinapsis que tiene un circuito, más rápido se vuelve.

Y esto se vuelve muy importante en el aprendizaje.

El miedo a las serpientes en cableado en humanos y, por lo tanto, muy fácil de aprender con una exposición mínima a ellas. Incluso cuando uno tiene muy pocas experiencias con las serpientes, en el momento en que el reconocimiento visual de una serpiente llega a la amígdala, se obtiene una respuesta emocional inmediata: el miedo y la retracción. Esto nos mantiene a salvo, después de todo, es mejor prevenir que lamentar.

Sin embargo, si uno sigue manejando serpientes, lentamente aprende a distinguir lo peligroso de lo inofensivo; los largos circuitos que atraviesan la corteza (donde tienen lugar los pensamientos lógicos) se vuelven más rápidos, y eventualmente podrán competir con los centros cerebrales profundos que activan la amígdala y mantienen la reacción de lucha o huida de las serpientes bajo control.

Esa es también la razón por la que un soldado bautizado en el fuego de la batalla vale diez inexpertos.

El punto de entrada para los recuerdos episódicos es una región interna del cerebro, justo detrás de nuestras orejas, llamada Hipocampo (en la imagen de arriba hay un hipocampo de ratón bellamente teñido). Sin embargo, el hipocampo solo tiene recuerdos a corto plazo; Los recuerdos a largo plazo no se almacenan allí, se distribuyen por todo el cerebro en unos pocos minutos (y su respuesta de confirmación puede ser la base de la ilusión de Déjà vu , bastante común durante el desarrollo de los cerebros adolescentes) y se consolida durante el sueño.

Entonces, bastante simplificado, no hay una neurona que almacene la memoria de nuestra madre, por ejemplo. Esa memoria se almacena en la coactivación de un circuito que consta de, por ejemplo, 50 neuronas conectadas directa o indirectamente.

Entonces, cuando ves a una mujer que se parece a ella, eres capaz de reconocer este hecho y también que esta mujer no es tu madre: solo experimentaste una activación parcial de estas 50 neuronas.

Y el cerebro humano tiene un número tremendamente grande de tales circuitos neuronales. De hecho, para transmitir la escala de complejidad involucrada, el número de circuitos neuronales potenciales de un solo cerebro humano es mayor que el número de átomos en el Universo.

Sin embargo, nuestros cerebros son las partes del Universo que se examinan a sí mismos.

Bueno, entiendo que tienes 13 años, pero te lo explicaré tanto en la jerga científica como en la forma en que entiendes para que aprendas la terminología.

Cuando se trata de la memoria, hay dos regiones principales involucradas, el hipocampo y la corteza cerebral. La única área del cerebro que se sabe produce nuevas células es el hipocampo, y al utilizar estas células mediante el aprendizaje y la memorización, estas células no se destruyen y sus materias primas se utilizan en otros lugares. Tiene aproximadamente un período de dos semanas para lograr esto cuando estas nuevas células se forman a través del proceso de neurogénesis, de lo contrario, se eliminan las células innecesarias.

A continuación, estas células se desarrollan y crean nuevas vías hacia la corteza cerebral y, a medida que utiliza más la memoria (al estudiar o tratar de recordar la información) estas vías se fortalecen, se hacen más sinapsis (conexiones entre las células neuronales) y la capacidad general. para que recuerdes información sobre el tema aumenta. Esta es la diferencia entre los recuerdos a corto y largo plazo. Si crea nuevas conexiones rápidamente y solo usa las rutas neuronales unas cuantas veces, su cuerpo comenzará a eliminarlas o las hará más débiles, porque puede usar los recursos para mantener fuerte una memoria a corto plazo en una memoria que realmente lo necesita, como en el que está intentando agregar a la memoria a largo plazo.

Nadie sabe definitivamente en este momento si el hipocampo actúa como el mecanismo de almacenamiento de los recuerdos, o como el director de su cerebro para encontrarlos en la corteza cerebral, pero una cosa es segura, el hipocampo es parte integral del proceso. de crear nuevos recuerdos y aprender. Además, los científicos están bastante seguros de que las neuronas en sí mismas no necesariamente almacenan los recuerdos, sino que se crean a través de las numerosas sinapsis y el camino a través de una serie de neuronas, no solo una.

La forma en que se forman los recuerdos en el cerebro es un proceso extremadamente complejo que solo se comprende en parte. Los recuerdos son fundamentales para aprender y poder interactuar con nuestro entorno. Hay una secuencia de eventos que están involucrados en la formación de recuerdos. Estos eventos incluyen la adquisición y el almacenamiento de algo que uno desea recordar y, después de retener esta información, poder recuperarla cuando sea necesario.

Hay dos tipos de memorias que el cerebro usa para almacenar y recuperar una memoria por períodos cortos o largos.

El primer tipo es la memoria a corto plazo. La memoria a corto plazo, como su nombre lo indica, contiene una pequeña cantidad de información que se adquiere (típicamente alrededor de 7 elementos o menos), la almacena brevemente y luego, por lo general, la olvida después de unos 30 s. La memoria a corto plazo se puede conservar por repetición, es decir, cómo se puede retener un número de teléfono que es importante recordar. La información de la memoria a corto plazo se puede transferir a la memoria a largo plazo en segundos, pero los mecanismos involucrados en esta transformación siguen siendo controvertidos.

El segundo tipo de memoria se llama a largo plazo . La memoria a largo plazo se adquiere y almacena de forma permanente. El almacenamiento y la recuperación de memorias a largo plazo pueden durar unos pocos días y muchos años. La forma en que uno recuerda los recuerdos que se escuchan, ven, huelen, sienten o saborean depende de la precisión con la que el cerebro pueda registrarlos. Los recuerdos débiles solo vienen a la mente cuando se los pide o los recuerda. La memoria procesal, episódica y semántica es parte de la memoria a largo plazo.

La memoria de procedimiento consiste en saber cómo hacer las cosas, como andar en bicicleta o ponerse los zapatos. No requiere un componente consciente y puede realizarse sin pensar.

La memoria episódica es una parte de la memoria a largo plazo responsable de adquirir y almacenar eventos (episodios) que se han experimentado en la vida, como cortarse la mano con un cuchillo o la primera vez que usó anteojos.

La memoria semántica también participa en la memoria a largo plazo y es la capacidad de almacenar información que incluye conocimientos generales y el significado de las palabras. Las memorias episódicas y semánticas, pero no la memoria procesal, son declarativas o explícitas, es decir, requieren un pensamiento consciente, por ejemplo, recordando hechos y eventos como la guerra de Napoleón en Rusia o la resolución de ecuaciones cuadráticas.

Las memorias de procedimiento son implícitas, incluyen memorias para habilidades y hábitos.

Creando una memoria

Aunque la memoria comienza con la percepción, está codificada y almacenada con la ayuda de las neuronas. Las neuronas son los medios básicos de transferencia de información dentro del sistema nervioso. El almacenamiento y recuperación de la memoria involucra miles de conexiones neuronales, liberación de neurotransmisores, síntesis de proteínas y la participación de una variedad de moléculas químicas.

El lugar donde se almacena la memoria en el cerebro ha sido un tema de mucha investigación y considerable debate. La evidencia indica que la memoria a largo plazo se procesa en la corteza prefrontal y luego fluye a diferentes regiones del cerebro a través de circuitos neuronales y redes que terminan en la sinapsis , el punto de conexión entre las neuronas. Esta creencia de larga data ha sido cuestionada recientemente por el Dr. David Glanzman , profesor de Biología y Fisiología Integrativa en UCLA, cuyo trabajo con el caracol Aplysia de 5 pulgadas de largo, sugiere que la memoria a largo plazo no se almacena en sinapsis . La investigación de Glanzman ha informado que aunque las sinapsis participan en la memoria a largo plazo, no es donde se almacenan los recuerdos. Glanzman sospecha que los recuerdos pueden almacenarse en el núcleo de las neuronas, aunque esto no se ha probado.

http://www.sciencedirect.com/sci

Hay tres áreas del cerebro involucradas en el almacenamiento de la memoria: el hipocampo, la neocorteza y la amígdala.

Hipocampo

El hipocampo guarda nuestros recuerdos episódicos. Estos son recuerdos de episodios específicos en nuestras vidas, como el café que tomamos con un amigo la semana pasada.

Cómo sabemos esto? En la década de 1950, un paciente llamado Henry Molaison tuvo su hipocampo y parte del lóbulo temporal medial extirpado quirúrgicamente para tratar su epilepsia. Desafortunadamente, después de la cirugía, solo pudo recordar los eventos recientes (recuerdos episódicos) durante unos minutos y no pudo recordar permanentemente información nueva. La memoria de Henry se limitó casi solo a los eventos que ocurrieron años antes de su cirugía, en el pasado distante. Curiosamente, aún podía mejorar su desempeño en tareas motoras durante días o semanas, pero no tenía memoria de haber encontrado o practicado esas tareas. Esto indicó que el hipocampo y la región temporal medial no son los sitios de almacenamiento de memoria permanente.

Neocorteza

Investigaciones posteriores sugieren que, a lo largo del tiempo, la información de múltiples memorias específicas mantenidas en el hipocampo puede transferirse al neo-córtex, que se encuentra sobre el hipocampo, en forma de conocimiento general. Ciertas áreas del neocórtex son importantes para almacenar la memoria semántica, el conocimiento fáctico, y el conocimiento sobre cómo se usa esto día a día. Los investigadores creen que esta transferencia del hipocampo al neocórtex ocurre cuando las dos estructuras se comunican durante el sueño.

Amígdala

Otra estructura de memoria importante es la amígdala . La amígdala es importante para atribuir un significado emocional a los recuerdos. Los recuerdos emocionalmente difíciles son difíciles de olvidar: la permanencia de estos recuerdos sugiere que las interacciones entre la amígdala, el hipocampo y el neocórtex determinan de manera crucial cuán “estable” es una memoria; es decir, la probabilidad de que se retenga con el tiempo.

Además de modular los recuerdos, la amígdala también parece ser la región del cerebro donde se almacenan los recuerdos para el miedo. Por esta razón, los investigadores, entre ellos el Profesor Pankaj Sah y el Dr. Timothy Bredy, creen que comprender cómo se forman los recuerdos del miedo en la amígdala puede ayudar a tratar enfermedades como el trastorno de estrés postraumático.

Después de la consolidación, las memorias a largo plazo se almacenan en todo el cerebro como grupos de neuronas que están preparadas para disparar juntas en el mismo patrón que creó la experiencia original, y cada componente de una memoria se almacena en el área del cerebro que la inició.

Neuronas que disparan juntas … ¡Permanezcan juntas!

Las neuronas por sí mismas no almacenan recuerdos. Estoy bastante seguro de que es así como hacen conexiones que controlan la formación de memoria. (Como en, nuevas / alteradas ramas y sinapsis, ese tipo de cosas)