¿Cómo funciona la memoria? El enigma de tus recuerdos

Conocer el funcionamiento del cerebro siempre ha sido uno de los mayores retos de los científicos de todas las épocas. En concreto, cómo somos capaces de aprender y almacenar información ha intrigado al ser humano desde la Antigua Grecia. En esta época, se consideraba la memoria como una facultad del alma que permitía diferenciar al ser humano del resto de animales. Por ejemplo, Aristóteles diferenciaba entre memoria, que consideraba como nuestra habilidad para contemplar el pasado, y reminiscencia, gracias a la cual podemos asociar dos sucesos como causa y consecuencia, como puede ser que si ponemos la mano en el fuego nos quemamos. Así, diferentes disciplinas como la filosofía, la psicología o la neurociencia han aportado su enfoque para tratar de dilucidar la naturaleza de la memoria. En este artículo trataremos de dar una visión general sobre los mecanismos que rigen el funcionamiento de la memoria.

La memoria se basa en las conexiones neuronales que se refuerzan con la repetición de una misma experiencia.

Aprendizaje y memoria

El aprendizaje es el proceso por el cual adquirimos nueva información o conocimiento. Por otro lado, la memoria nos permite codificar este conocimiento y almacenarlo para poder recuperarlo más tarde. Entonces, podemos definir la memoria como la persistencia del aprendizaje en un estado que permite manifestarlo posteriormente. Ambos mecanismos son esenciales para el funcionamiento adecuado, la adaptación y la supervivencia de las diferentes especies animales. La memoria permite conectar el pasado con el futuro. Esto es crucial a la hora de detectar amenazas que pueden poner en peligro la supervivencia del individuo. Un ejemplo se da cuando una gacela empieza a huir al detectar el olor de un guepardo, ya que ha aprendido a asociar ese olor con una potencial amenaza. Así, asociar ciertos estímulos a potenciales peligros ha provocado que la memoria sea un mecanismo esencial para la supervivencia de los animales que la poseen.

Arco reflejo, habituación y sensibilización

La habituación y sensibilización se consideran como las formas más elementales de la memoria, las cuales aparecen tanto en animales superiores como en invertebrados. Para ello es necesario comprender el circuito neuronal sobre el que actúan estos procesos, el arco reflejo.

  • El arco reflejo consiste en un conjunto de neuronas que conecta los órganos sensoriales con las neuronas que controlan los músculos, pudiendo así responder ante estímulos. Este circuito es el encargado de controlar los actos reflejos, como puede ser cerrar los ojos ante un amago de golpe. En este escenario, la habituación y sensibilización permiten la modificación de los actos reflejos.
  • La habituación consiste en aprender a ignorar estímulos sin importancia. Siguiendo con el ejemplo anterior, tras varios amagos de golpe nos habituamos a que no va a ser dañino y nuestros ojos dejan de cerrarse ante ese estímulo.
  • La sensibilización es lo contrario a la habituación, pues provoca una respuesta refleja más intensa ante estímulos que nos han causado daño en el pasado. Si tras habituarnos a los amagos de golpe, al final acaba produciéndose el golpe, en posteriores amagos nuestra respuesta será más exagerada.

Los perros de Pavlov

Ivan Pavlov fue un fisiólogo ruso que descubrió la existencia de reflejos condicionados. Para ello utilizó varios perros en los que observó si era posible condicionar el reflejo de la salivación. Un perro saliva ante la presencia de comida debido a una respuesta refleja mediada por el nervio vago, uno de los nervios más largos del cuerpo y que controla la función de los órganos principales como el corazón.

El alimento desencadena una respuesta refleja e incondicionada: estimula el nervio vago que provoca la secreción de las glándulas salivales. Pavlov utilizó varios objetos que no desencadenaban ninguna respuesta en sus animales, como campanas, diapasones o silbatos, para ver si estos eran capaces de condicionar la respuesta refleja. Si Pavlov utilizaba una campana para llamar a sus perros a comer, con el paso del tiempo, éstos asociaron el sonido de la campana con la comida. Llegó un punto en el que el sonido de la campana provocaba la salivación de los perros, incluso sin que hubiera comida.

De este modo, Pavlov definió por primera vez el aprendizaje condicionado, lo cual constituyó un hito en la neurociencia y la comprensión de la memoria.

Clasificación de la memoria

Frente a estas formas de memoria más elementales, podemos definir varios tipos de memoria según cómo se almacena la información o en base a cuánto tiempo podemos retener dicha información.

Según cómo se almacena la información:

  • La memoria declarativa, es aquella que permite el almacenamiento de material que puede ser evocado de forma consciente y expresado mediante el lenguaje. Algunos ejemplos son eventos diarios, palabras y su significado o historias.
  • La memoria no declarativa no está disponible para la consciencia y por tanto no se puede expresar con palabras. En ella se incluyen ciertas habilidades aprendidas por ejecución, como puede ser montar en bicicleta. Aunque seamos incapaces de verbalizar una habilidad, la realizamos sin problemas a pesar de llevar tiempo sin practicarla. Esta memoria también abarca asociaciones adquiridas y almacenadas en el inconsciente.

Según el tiempo de retención y de acceso a la información:

  • La memoria inmediata es la habilidad de mantener experiencias continuas en la mente durante fracciones de segundo. Por ejemplo las caras de la gente que vemos por la calle, al estar sometidos a tanta cantidad de información, si no le prestamos la suficiente atención pasará desapercibida para nuestra memoria.
  • La memoria de trabajo permite guardar y mantener información durante segundos o minutos mientras se usa para conseguir un objetivo. Es la que nos ayuda a no buscar donde ya hemos buscado mientras tratamos de encontrar las llaves de casa.
  • La tercera categoría es la memoria a largo plazo, que permite retener información durante días, semanas, o incluso toda la vida. Es la que nos permite no olvidar nuestro número de teléfono o nuestro DNI una vez lo aprendemos.
La memoria de trabajo es la que usamos al buscar un objeto perdido, nos permite no volver a buscar en sitios adonde ya lo hemos hecho.

Parte de la información que se almacena tanto en la memoria inmediata como de trabajo, puede entrar en la memoria a largo plazo, aunque la mayoría se olvida. De hecho, el proceso de olvidar es esencial para el aprendizaje. El cerebro humano es muy bueno olvidando cosas que no tienen importancia; los recuerdos que no se usan se acaban deteriorando y perdiendo con el tiempo. De esta manera, el cerebro puede filtrar la información a la que se ve expuesto constantemente. Por lo tanto, la habilidad de olvidar es crítica para poder retener la información que sí nos importa.

¿Dónde se almacenan los recuerdos?

El estudio de personas con patologías neurológicas ha sido esencial para comprender dónde guardamos los recuerdos.

Este es el caso del paciente HM. Este individuo padecía de epilepsia, y con el fin de curar este trastorno se optó por extirpar el hipocampo. Este es un órgano se encuentra altamente conectado con numerosas áreas del cerebro, permitiendo distribuir los recuerdos entre las diferentes áreas cerebrales. Al extraer el hipocampo el paciente comenzó a sufrir un tipo especial de amnesia. HM pasó a carecer de memoria de trabajo. Sin embargo, era capaz de utilizar su memoria a largo plazo para acceder a recuerdos que sucedieron 2 años antes de la cirugía, pero no después. Gracias a este paciente y a numerosos estudios posteriores, ahora tenemos evidencia suficiente como para demostrar que el hipocampo y sus conexiones corticales son las estructuras que se encargan de procesar la memoria.

Para formar un recuerdo, el cerebro recopila la información adquirida por los órganos sensoriales, como pueden ser los ojos o la nariz. Estas señales se procesan en las diferentes áreas de la corteza cerebral. La corteza es la parte más externa y más evolucionada del cerebro, y se encuentra formada por multitud de cuerpos neuronales, también conocidos como sustancia gris. La repetición de una misma experiencia hace que aumenten las conexiones entre neuronas que permiten acceder a ella. Una vez se ha consolidado la información, puede pasar a formar parte de la memoria a largo plazo.

Como ya hemos mencionado anteriormente la memoria se puede clasificar según cómo se almacena la información en memoria declarativa y no declarativa. Estas dos formas memoria se almacenan en lugares distintos del sistema nervioso.

Almacenamiento de la memoria declarativa

La memoria declarativa a largo plazo depende de la integridad del hipocampo y sus conexiones neuronales con la corteza cerebral.

  • El hipocampo es un órgano que se sitúa en el interior del cerebro. En humanos, el hipocampo ejerce un papel fundamental en la memoria declarativa, ya que gracias a él podemos recordar eventos pasados, y a partir de ellos imaginar eventos futuros. Sin embargo, no es aquí donde se almacenan los recuerdos; el hipocampo es quien permite acceder a ellos mediante la multitud de conexiones neuronales que lo conectan con otras áreas del cerebro.
  • La corteza cerebral es el mayor depósito de la memoria a largo plazo. Sus diferentes áreas envían proyecciones neuronales con la información que han recibido de los órganos sensoriales. Estas proyecciones convergen en el hipocampo, que se encarga de enlazar recuerdos. Conforme vamos consolidando la información que recibimos, estas conexiones neuronales sufren cambios en su crecimiento y en su organización, sobre los que se sustenta la memoria.

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El hipocampo se encuentra en la parte más interna del cerebro, integrando la información que recibe de las capas más externas, como la corteza cerebral

Almacenamiento de la memoria no declarativa

Tal y como se ha mencionado anteriormente, la memoria no declarativa está más relacionada con el aprendizaje de movimientos y habilidades. Se encuentra regulada por el cerebelo, el cual es el principal encargado de controlar la motricidad y coordinación muscular.

La memoria y la edad

El cerebro llega a su máximo tamaño en la edad adulta temprana, alrededor de los 26 años, y decrece progresivamente después mediante el proceso de neurodegeneración. Este proceso representa una pérdida gradual de los circuitos neuronales con la edad, lo que conlleva a una disminución de la memoria en las personas mayores. Se ha demostrado que recibir educación superior a edades tempranas puede servir como un factor protector en el envejecimiento cerebral y puede retrasar la degeneración cognitiva. Del mismo modo, participar en actividades de ocio sociales e intelectuales favorecen la ralentización de la neurodegeneración.

El número de conexiones neuronales en edades avanzadas disminuye, a pesar de que el número de neuronas probablemente no cambie demasiado. Esto va en consonancia con lo comentado anteriormente: dado que la memoria reside en las conexiones entre neuronas, entonces se deduce que es la pérdida de conexiones neuronales, y no tanto la pérdida de neuronas, lo que conlleva a la pérdida de memoria.

Conclusión

La aparición de la memoria, desde sus formas más elementales a las más complejas, ha supuesto un punto de inflexión en el desarrollo del sistema nervioso y en la supervivencia de las especies que la han desarrollado. La complejidad y el misticismo que rodea a los recuerdos, la imaginación y la memoria ha llevado a los seres humanos a tratar de conocer su funcionamiento desde la antigüedad.

Pese a que todavía no existe un consenso científico unificado y son varias las teorías que tratan de explicar el funcionamiento de la memoria, nos podemos hacer una idea de su funcionamiento. Gracias a las nuevas tecnologías seremos capaces de definir mejor los mecanismos que rigen la memoria en los próximos años, lo cual puede servir para desarrollar métodos que nos permitan tener una memoria más eficiente, olvidar menos recuerdos y poder recuperar la memoria perdida en pacientes amnésicos o seniles.

Referencias

Juan Vicente Sánchez Andrés. La memoria. Las conexiones neuronales que encierran nuestro pasado. National geographic. 2017.

Addis DR, Cheng T, Roberts RP, Schacter DL. Hippocampal contributions to the episodic simulation of specific and general future events. Hippocampus. 2011;21(10):1045-1052. doi:10.1002/hipo.20870

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Chen Y, Lv C, Li X, Zhang J, Chen K, Liu Z, Li H, Fan J, Qin T, Luo L, Zhang Z. The positive impacts of early-life education on cognition, leisure activity, and brain structure in healthy aging. Aging (Albany NY). 2019; 11:4923-4942.

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Miguel Cócera Fernández

Soy Miguel, graduado en biología. Actualmente estoy cursando un máster en biología celular. Me interesa la neurociencia, la parasitología y la oncología principalmente.