Classes de memòria i funcionament

 

Tenim diferents tipus de memòria o de sistemes de memòria. Aquestes memòries són xarxes neuronals autònomes que, al seu torn, estan interconnectades. Però el nostre sistema neuronal no té una capacitat il·limitada d’emmagatzematge i, a més, és dinàmic; de tal manera que la majoria dels nostres records es desdibuixen o es modifiquen amb el temps.

Quan s’afirma que tenim diferents tipus de memòria, el que es vol expressar és que el sistema neuronal del qual depèn la nostra memòria sobre nosaltres mateixos (la nostra biografia) és diferent del sistema neuronal relacionat amb l’aprenentatge de les matemàtiques i del que està implicat en l’adquisició del llenguatge, per exemple.

Entre els diferents tipus de memòria hi ha la memòria de treball, la qual ens permet dur a terme activitats cognitives bàsiques, com la comprensió, el raonament o la resolució de problemes; un tipus de memòria que utilitzem contínuament en la nostra vida quotidiana per emmagatzemar, elaborar, reorganitzar i recuperar informació.

 

L’estudi sobre la memòria de treball

 

D’altra banda, cada neurona del nostre cervell produeix els seus propis senyals elèctrics. Aquests senyals combinats generen oscil·lacions conegudes com a ones cerebrals, que varien pel que fa a la seva freqüència.

Doncs bé, un equip de neurocientífics del MIT (Institut Tecnològic de Massachusetts) ha descobert que en les tasques de memòria que requereixen que la informació es desi a la memòria de treball per períodes curts de temps, el cervell fa servir ones beta (ones cerebrals de baixa freqüència) per canviar conscientment entre les diferents parts d’aquesta informació. La recerca dóna suport a la hipòtesi que tenien els investigadors que els ritmes beta actuen com una porta que determina quan es llegeix o s’esborra la informació continguda a la memòria de treball perquè puguem pensar en alguna altra cosa. «El ritme beta actua controlant quan expressar la informació emmagatzemada a la memòria operativa o de treball, cosa que permet influir en el comportament», explica Mikael Lundqvist, de l’Institut Picower per a l’Aprenentatge i la Memòria del MIT i autor principal de l’estudi juntament amb el professor de neurociència del mateix institut, Earl Miller.

Un estudio revela cómo las ondas cerebrales controlan la memoria de trabajo

El 2016, Miller i Lundgvist van descobrir que els ritmes gamma estan associats amb la codificació i recuperació de la informació sensorial. També van descobrir que quan els ritmes gamma pugen, els ritmes beta baixen, i viceversa. Treballs previs en el seu laboratori havien demostrat que els ritmes beta estan associats amb informació «descendent» com, per exemple, quin és l’objectiu actual, com aconseguir-lo i quines són les regles de la tasca. Aquesta evidència els va portar a teoritzar que els ritmes beta actuen com un mecanisme de control que determina quines parts de la informació es poden llegir de la memòria de treball; la funció cerebral que permet controlar el pensament conscient.

«La memòria de treball és el bloc de dibuix de la consciència, i està sota el nostre control. Triem què pensar», assegura Miller. «Triem quan esborrar la memòria de treball i oblidar algunes coses. Podem mantenir la informació a la nostra ment i esperar a prendre una decisió fins que disposem de més informació».

«La interacció entre beta i gamma actua exactament com s’esperaria que actuï un mecanisme de control volitiu», diu Miller. «Beta actua com un senyal que obre l’accés a la memòria de treball, que esborra la memòria de treball i que pot actuar com un interruptor per passar d’un pensament a un altre».

 

Un nou model

 

Aquest estudi suposa un nou model sobre la memòria de treball: els models previs, per explicar-la, proposaven que la informació es reté a la ment mitjançant trets neuronals constants.

«Quan mantenim les coses a la memòria operativa (és a dir, quan tenim alguna cosa al cap), tenim la sensació que són estables, com una bombeta que hem encès per representar algun pensament. Durant molt de temps, els neurocientífics han pensat que això havia de significar que la forma en què el cervell representa aquests pensaments és a través de l’activitat constant. Aquest estudi mostra que aquest no és el cas, sinó que les nostres memòries parpellegen», explica Tim Buschman, professor assistent de psicologia a la Universitat de Princeton.

En un article recent que s’ha publicat a les Actes de l’Acadèmia Nacional de Ciències, l’equip de Miller també va difondre que les ones beta són produïdes per capes profundes de l’escorça prefrontal, i els ritmes gamma són produïts per capes superficials, que processen informació sensorial. També van descobrir que les ones beta controlaven la interacció dels dos tipus de ritmes.

Els investigadors ara estan estudiant si aquests tipus de ritmes controlen altres funcions del cervell, com l’atenció. «Finalment, ens agradaria veure com aquests ritmes expliquen la capacitat limitada de la memòria operativa: per què només podem tenir en compte alguns pensaments simultàniament, i què passa quan se supera la capacitat», diu Miller. «Hem de tenir un mecanisme que compensi el fet que sobrecarreguem la nostra memòria de treball i prenguem decisions sobre quines coses són més importants que d’altres».

La recerca ha estat finançada per l’Institut Nacional de Salut Mental, l’Oficina d’Investigació Naval i la Beca Picower JFDP.