El cerebro procesa toda la línea temporal de una experiencia

El hipocampo es una de las estructuras más importantes del cerebro y se asocia fundamentalmente con la generación y recuperación de recuerdos, entre otras funciones como la regulación de las emociones y la navegación espacial.

Ahora, una nueva investigación ha comprobado que el hipocampo está implicado en los mecanismos que permiten formar los recuerdos a largo plazo, los que duran más de seis meses, ya que registra todo el proceso temporal de una experiencia, incluso los segundos que separan a un episodio del siguiente.

"Nuestra memoria a largo plazo para los eventos que hemos experimentado está formada por información diferente, y el tiempo es un componente clave de ese proceso", explica Andy Lee, autor principal del estudio, en un comunicado.

La investigación que ha liderado Lee, realizada por un equipo de la Universidad de Toronto Scarborough y publicada en PNAS, arroja nueva luz sobre el misterio de cómo el cerebro humano procesa el tiempo.

Antecedentes sobre el cerebro y el tiempo
Investigaciones anteriores han aportado importantes elementos para comprender los procesos cerebrales implicados en el procesamiento del tiempo.

Tal como explicamos en otro artículo, en enero pasado investigadores noruegos descubrieron el reloj neuronal que registra el tiempo durante las experiencias humanas: situado en lo más profundo del cerebro, al lado de la región que codifica el espacio, realiza el seguimiento del orden de los eventos vividos con una percepción que no siempre coincide con el tiempo del reloj.

Otra investigación realizada en 2010 comprobó que el cerebro procesaba de manera diferente el tiempo, según se tratara de episodios pasados, presentes o futuros. Y otro estudio más reciente, de 2015, identificó el lóbulo temporal medial en el procesamiento de los eventos presentes.

La nueva investigación desarrolla otra anterior, realizada en 2011, que había descubierto  “células del tiempo” en el hipocampo de roedores. Se demostró que estas células se activan justo cuando se produce un vacío temporal entre dos eventos consecutivos, que dura solo unos segundos, y así ayudan a unir información sobre el tiempo cuando se forma una memoria.

La nueva investigación aporta algo nuevo a esta constatación: ha demostrado que el hipocampo humano también es sensible a la información de tiempo en escalas de segundos, el que transcurre entre dos experiencias secesivas. "Estamos iluminando uno de los pequeños bloques de construcción involucrados en el tiempo y la memoria", añade Lee.       

Hipocampo humano

Lee y su equipo querían saber si existe un mecanismo similar al de los roedores en el hipocampo humano, que ayuda a integrar la información del tiempo cuando se forman los recuerdos.

Para probarlo, pidieron a 18 participantes que aprendieran cuatro secuencias cortas o "memorias" que diferían en el contenido y en el tiempo transcurrido entre cada evento. Mientras sus cerebros eran observados mediante imagen por resonancia magnética funcional (IRMf), se les pidió que completaran una tarea de memoria de reconocimiento y luego repitieran mentalmente cada secuencia entre eventos con el mayor detalle posible.

Los investigadores descubrieron que los patrones de actividad cerebral en el hipocampo anterior reflejaban la duración de los períodos vacíos entre eventos, complementando lo que se encontró en el estudio con roedores.

"Este estudio cierra una brecha con el estudio de roedores para mostrar que nuestro hipocampo está interesado en la información del tiempo entre eventos, de segundos de duración, durante la formación de la memoria a largo plazo", dice Thavabalasingam, otro de los investigadores.

Thavabalasingam añade que es importante comprender la mecánica de cómo se procesa la información del tiempo en el cerebro, ya que es una de las varias dimensiones significativas involucradas en la formación de recuerdos a largo plazo.

Nuevos horizontes

“No podemos tener memoria de un evento sin tener algún tipo de experiencia sobre cuánto tiempo duró. Es importante por tanto entender mejor cómo el cerebro procesa toda la línea de tiempo de una experiencia y cómo se representa esa secuencia en los recuerdos a largo plazo", precisa.

Esta investigación no pone punto final a los trabajos para la comprensión de cómo el cerebro procesa el tiempo. Los autores de este estudio se proponen descubrir en el futuro cómo el hipocampo gestiona escalas de tiempo más largas, cuando se trata de formar memorias a largo plazo, y también cómo comprime el tiempo cuando se forma una memoria.

Otro de los objetivos próximos es observar cómo el hipocampo señala la diferencia entre el tiempo subjetivo y el objetivo, y descubrir también cómo la duración de una experiencia puede sentirse más larga o más corta dependiendo de cómo haya cambiado nuestra percepción del tiempo.

"Hay mucho que desentrañar todavía cuando se trata de la interacción entre el tiempo y la memoria", dice Lee. "Realmente solo estamos empezando a rascar la superficie".

Referencia

Evidence for the incorporation of temporal duration information in human hippocampal long-term memory sequence representations. Sathesan Thavabalasingam et al. PNAS, March 12, 2019. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1819993116