Un estudi liderat per l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) ha identificat un mecanisme neural en humans que permet segmentar la nostra experiència en unitats de memòria discretes. Segons el treball, publicat a la revista científica Current Biology, el cervell identifica els canvis de context com a “frontera” en el flux de la nostra experiència i els utilitza per fragmentar el curs dels esdeveniments en petites unitats de memòria per ser emmagatzemades a llarg termini. L’estudi mostra que aquest procés te lloc durant la identificació d’un esdeveniment frontera gràcies a la ràpida reactivació en memòria del flux d’informació que el precedeix.
En el treball han participat Ignasi Sols, com a primer signant, i Lluís Fuentemilla, tots ells investigadors del Grup de Cognició i Plasticitat Cerebral de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i de l’Institut de Neurociències de la Universitat de Barcelona (UB). També hi han col·laborat Sara DuBrow i Lila Davachi, del departament de psicologia de la Universitat de Nova York, als Estats Units.
Malgrat les nostres experiències del dia a dia són viscudes de forma contínua, sense talls aparents, investigacions científiques han demostrat que canvis en el context poden influir en la representació que en fem en la nostra memòria, en què les vivències acaben esdevenint records discrets. “El que ens interessava saber en aquest cas és si aquest procés de compartimentació dels records comença en el mateix moment en què es viu l’experiència, i quin mecanisme neural en podria donar suport. Se sap per estudis previs en animals que el patró neural actiu durant una determinada experiència es reactiva un cop aquesta acaba. Per tant, la idea era estudiar en un grup de voluntaris què passa a nivell cerebral en el moment en què un determinat episodi finalitza”, explica l’investigador Ignasi Sols.
La teoria de segmentació dels esdeveniments, en què es basa l’estudi publicat, argumenta que el cervell actua en base a un sistema de prediccions constants basades en l’experiència prèvia; quan aquestes prediccions fallen, per exemple perquè es produeix un canvi de context inesperat, el cervell interpreta que es troba davant esdeveniments frontera, que delimiten la codificació neural de les experiències viscudes.
Per aprofundir en aquest mecanisme de segmentació i reactivació de memòries, els investigadors van dissenyar un experiment amb la finalitat de recrear de forma simplificada aquests “esdeveniments frontera”; els participants havien d’observar una seqüència d’imatges de la mateixa categoria – per exemple, rostres humans – que es veia interrompuda per un element d’una categoria diferent – per exemple, un objecte qualsevol.
La resposta dels participants era mesurada conductualment a partir de tests de memòria en què se’ls demanava, donats dos elements prèviament visualitzats, quin havien vist primer. Els resultats de l’estudi conclouen que els elements continguts en un mateix episodi –dos rostres observats dins d’una seqüència continua de rostres, per exemple- eren significativament més fàcils d’endreçar temporalment que aquells que havien estat observats en episodis diferents – dos rostres mostrats en una seqüència en què hi havia les imatges de dos objectes al mig.
“Els episodis es construeixen a partir de l’experiència seqüencial que ens permet generar models de predicció del que pot succeir després. Els canvis de context o ‘esdeveniment frontera’ serien percebuts com errors en la nostra predicció i servirien al nostre sistema de memòria per indicar el final d’un episodi i el possible inici d’un de nou; mitjançant aquest procés, el sistema de memòria pot implementar, ja durant el curs de la nostra experiència, un model organitzatiu que impactaria en com quedaran emmagatzemats els records de la nostra experiència”, comenta el professor de la UB Lluís Fuentemilla, darrer autor de l’estudi.
Durant l’experiment, l’activitat neural dels participants va ser monitoritzada per encefalograma (EEG), una tècnica no invasiva que permet detectar activitat en el rang dels mil·lisegons. Segons Ignasi Sols, primer autor de l’estudi, l’anàlisi dels registres d’electroencefalografia confirma que “Els patrons neurals de la codificació original de la seqüència episòdica es reactiven de forma exclusiva durant l’aparició de ‘esdeveniment frontera’ corresponent, i no mentre l’episodi es va desenvolupant, fet que demostra que aquest procés no comença durant un episodi, sinó quan el cervell interpreta que aquest ha acabat”.
Aquest equip de recerca també planteja la segmentació dels episodis viscuts en paquets o trossos definits per “esdeveniments frontera” com a primer pas cap a l’emmagatzematge d’aquests records en la memòria a llarg termini. “La reactivació de la memòria és un mecanisme ja conegut en relació a la consolidació de records, però fins ara s’havia estudiat de forma majoritària com a mecanisme neuronal que té lloc durant el son, i no durant el curs de l’experiència, com hem fet aquí“, explica Fuentemilla.