A neurociência da formação de novas memórias

Fonte: Vladgrain / Shutterstock

Em uma descoberta inovadora, uma equipe internacional de neurocientistas identificou como os neurônios individuais no cérebro disparam de forma diferente quando uma nova memória é formada. Esta é a primeira vez que os neurocientistas identificaram como as memórias são formadas e o aprendizado novo ocorre por neurônios individuais.

O estudo de julho de 2015, "Codificação Rápida de Novas Memórias por Neurônios Individuais no Cérebro Humano", foi publicado na revista Neuron . Este estudo aponta como os neurônios mudam suas propriedades de disparo no momento exato em que alguém forma uma nova memória e revela os fundamentos do único neurônio da formação da memória humana.

O novo estudo é uma colaboração entre o Dr. Matias Ison e o Professor Rodrigo Quian Quiroga na Universidade de Leicester e Itzhak Fried, MD, Ph.D., do UCLA Medical Center, que é neurocirurgião e coautor sênior do estudo.

Mais especificamente, os pesquisadores descobriram que os neurônios individuais em uma região do cérebro chamado lobo temporal medial (MTL) desempenham um papel fundamental na nossa capacidade de formar instantaneamente novas memórias sobre eventos e experiências da vida.

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O MTL inclui um sistema de estruturas cerebrais relacionadas que são essenciais para memórias declarativas ou "explícitas", que são as memórias conscientes que temos de fatos e eventos. O sistema MTL consiste na região do hipocampo, bem como nos cortiços perirhinal, entorhinal e parahipocampal adjacentes.

Para este estudo, os pesquisadores registraram a atividade de mais de 600 neurônios individuais usando eletrodos implantados no lobo temporal medial de 14 pacientes epilépticos com epilepsia grave. Os neurocientistas foram capazes de rastrear e registrar neurônios individuais no MTL ao longo do processo de aprendizagem e formação de novas memórias.

Como o "Jennifer Aniston Neuron" revolucionaria a Ciência do Cérebro?

Em um toque relacionado a Hollywood, os membros da equipe identificaram anteriormente o que inventaram o "neurônio Jennifer Aniston", que representava como o disparo de um único neurônio ligado a uma imagem estava relacionado à formação de memória. No estudo recente, a equipe foi capaz de provar suas hipóteses, demonstrando como novas memórias são formadas usando outras imagens de celebridades emparelhadas com marcos icônicos.

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Ver Clint Eastwood e a Torre Inclinada de Pisa juntos codificam instantaneamente uma nova memória.

Fonte: Cortesia da Universidade de Leicester

Na primeira fase do experimento, os sujeitos de teste visualizaram fotos de pessoas, como membros da família e atores ou atletas famosos. Eles também viram imagens separadas independentes de marcos famosos, como a Torre Eiffel ou a Casa Branca. Então eles viram uma imagem composta contendo uma pessoa anteriormente vista com um dos marcos da mesma foto. O aparecimento de uma pessoa com um marco foi projetado para imitar a experiência de conhecer um indivíduo em um determinado local.

Os neurocientistas descobriram que o mesmo neurônio que dispara para uma imagem (ou seja, Jennifer Aniston) também dispararia instantaneamente para outra imagem (isto é, Torre Eiffel) se o participante do estudo tivesse mostrado uma imagem de Jennifer Aniston em frente à Torre Eiffel. O mesmo aconteceria se os sujeitos de teste viessem uma foto de Clint Eastwood em frente à Torre inclinada de Pisa, etc.

Os pesquisadores ficaram surpresos com o fato de que essas mudanças no disparo neuronal ocorreram no momento exato da aprendizagem e que as memórias poderiam se tornar hardwired após uma única visualização de uma foto. Esses resultados revelam pistas anteriormente escondidas sobre como os clusters de neurônios funcionam individualmente para codificar conceitos relacionados e formar novas memórias.

Fonte: Leigh Prather / Shutterstock

Em um comunicado de imprensa, Rodrigo Quian Quiroga, chefe do Centro de Sistemas de Neurociências da Universidade de Leicester, explica: "O resultado notável foi que os neurônios mudaram suas propriedades de disparo no momento exato em que os sujeitos formaram as novas memórias – o neurônio iniciando inicialmente para Jennifer Aniston começou a atirar para a Torre Eiffel no momento em que o sujeito começou a se lembrar dessa associação ".

"O fato surpreendente foi que essas mudanças eram dramáticas, ocorrendo no momento exato da aprendizagem, mesmo depois de um julgamento", acrescentou Ison. "O surgimento de associações entre conceitos após um único julgamento, ligado a mudanças rápidas na atividade neural, revelou-se ideal para a criação de novas memórias episódicas".

Conclusão: compreender a formação da memória tem amplas implicações

O estudo sugere que a experiência de aprendizagem pode ser rastreada em mudanças nos neurônios individuais no cérebro. Os pesquisadores conseguiram demonstrar que um único neurônio codifica a memória da pessoa, bem como o local, se ambos forem mostrados em conjunto. Isso forma uma nova memória de uma pessoa e um lugar ligado.

Ter uma melhor compreensão de como as novas memórias são formadas cria novas e excitantes possibilidades para a neurociência. Os pesquisadores estão otimistas de que algum dia esses achados possam melhorar a vida de pacientes neurológicos com demência ou comprometimento da memória, como na doença de Alzheimer, lesão cerebral traumática ou epilepsia.

Ison concluiu: "Uma melhor compreensão de como as assembléias de neurônios representam aprendizagem e memória pode levar a novas idéias sobre nossas capacidades de memória e como elas podem se deteriorar em pacientes que sofrem de certos distúrbios neurológicos".

Em estudos futuros, os pesquisadores examinarão por que alguns conceitos aparentemente relacionados são consolidados em memórias de longo prazo, enquanto outros são esquecidos. Eles também investigarão se é possível recuperar memórias específicas ou associações aprendidas estimulando neurônios específicos. Fique ligado!

Para assistir Rodrigo Quian Quiroga descrever sua pesquisa, por favor, veja este vídeo:

Se você quiser ler mais sobre este tópico, confira minhas postagens de blog do Psychology Today :

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