Como as memórias de locais são guardadas no cérebro
Nova York, NY – 11 de novembro de 2019 – Um aspecto importante da memória humana é nossa capacidade de recuperar momentos específicos da vasta gama de experiências que ocorreram em uma determinada situação. Por exemplo, se você for solicitado a recomendar um itinerário turístico para uma cidade que você visitou muitas vezes, seu cérebro de alguma forma permite que você se lembre e escolha seletivamente memórias específicas de suas diferentes viagens para fornecer uma resposta.
Estudos demonstraram que a memória declarativa – o tipo de memória que você pode lembrar conscientemente como o seu endereço residencial ou o nome de sua mãe – depende de estruturas saudáveis do lobo temporal medial no cérebro, incluindo o hipocampo e o córtex entorrinal (CE). Essas regiões também são importantes para a cognição espacial, demonstrada pela descoberta ganhadora do Prêmio Nobel de “células de lugar” e “células de grade” nessas regiões – neurônios que se ativam para representar locais específicos no ambiente durante a navegação (semelhante a um GPS) . No entanto, não ficou claro se ou como esse “mapa espacial” no cérebro se relaciona com a memória de eventos de uma pessoa nesses locais e como a atividade neuronal nessas regiões nos permite direcionar uma memória específica para recuperação entre experiências relacionadas.
Uma equipe liderada por neurocientistas da escola de Engenharia da Universidade de Columbia encontrou as primeiras evidências de que existem neurônios individuais no cérebro humano que têm como alvo memórias específicas durante uma lembrança. Eles estudaram as ativações neuronais feitas em pacientes que tiveram eletrodos implantados em seus cérebros e examinaram como os sinais cerebrais dos pacientes correspondiam ao seu comportamento enquanto realizavam uma tarefa de memória de localização de objetos de realidade virtual (VR). Os pesquisadores identificaram “células de rastreamento de memória”, cuja atividade foi sintonizada espacialmente no local em que os indivíduos se lembraram de encontrar objetos específicos. O estudo foi publicado na revista Nature Neuroscience.
“Encontramos esses neurônios de rastreamento da memória principalmente no córtex entorrinal (CE), que é uma das primeiras regiões do cérebro afetadas pelo aparecimento da doença de Alzheimer”, diz Joshua Jacobs, professor associado de engenharia biomédica, que dirigiu o estudo. “Como a atividade desses neurônios está intimamente relacionada ao que uma pessoa está tentando lembrar, é possível que sua atividade seja interrompida por doenças como a doença de Alzheimer, levando a déficits de memória. Nossas descobertas devem abrir novas linhas de investigação sobre como a atividade neural no córtex entorrinal e no lobo temporal medial nos ajuda a direcionar eventos passados para recordação e, mais geralmente, como o espaço e a memória se sobrepõem no cérebro. ”
Desenho conceitual dos neurônios que criam um mapa na memória humana (Salman Qasim/Columbia Engineering]
A equipe foi capaz de medir a atividade de neurônios individualmente aproveitando uma oportunidade rara: gravar invasivamente os cérebros de 19 pacientes neurocirúrgicos em vários hospitais, incluindo o Centro Médico Irving da Universidade Columbia. Os pacientes tinham epilepsia resistente a medicamentos e, portanto, já tinham eletrodos de gravação implantados em seus cérebros para o tratamento clínico. Os pesquisadores projetaram experimentos como jogos de computador VR envolventes e os pacientes acamados usavam laptops e controladores de mão para se moverem em ambientes virtuais.A equipe mediu a atividade dos neurônios enquanto os pacientes se moviam pelo ambiente e marcavam seus alvos de memória. Inicialmente, eles identificaram neurônios espacialmente ajustados, semelhantes a “células de lugar” que sempre eram ativadas quando os pacientes se moviam por locais específicos, independentemente do alvo de memória dos sujeitos. “Esses neurônios pareciam se importar apenas com a localização espacial da pessoa, como um GPS, ”Diz Salman E. Qasim, aluno de doutorado de Jacobs e principal autor do estudo.
A importância desta descoberta é saber que os neurônios do cérebro humano rastreiam as experiências que estamos voluntariamente recordando e podem mudar seus padrões de atividade para diferenciar as memórias. Eles são exatamente como os pinos no seu mapa do Google que marcam os locais que você lembra de eventos importantes. Essa descoberta pode fornecer um mecanismo potencial para nossa capacidade de chamar seletivamente diferentes experiências do passado e destacar como essas memórias podem influenciar o mapa espacial do nosso cérebro”.