Avances Tecnológicos 2013

Los investigadores han estado, durante mucho tiempo, interesados en descubrir la forma en que los cerebros humanos representan pensamientos a través de una compleja interacción de señales eléctricas. Las recientes mejoras en los métodos de registro y estadísticas del cerebro han dado a los investigadores una comprensión sin precedentes de los procesos físicos que subyacen los pensamientos. Por ejemplo, los científicos han comenzado a mostrar que es posible el uso de registros del cerebro para reconstruir aspectos de una imagen, o una película, que alguien está viendo, el sonido que alguien está escuchando o, incluso, el texto que está leyendo.

   Ahora, un nuevo estudio, publicado en 'The Journal of Neuroscience', y realizado por la Universidad de Pennsylvania, y científicos de la Universidad Thomas Jefferson, ha dado un paso más hacia la lectura de la mente real, mediante el uso de registros del cerebro para inferir la forma en la que se organizan las asociaciones entre palabras en la memoria. La investigación ha sido llevada a cabo por el profesor Michael J. Kahana, del Departamento de Psicología de Universidad de Pennsylvania, y el estudiante Jeremy R. Manning; en colaboración con otros miembros del laboratorio de Kahana, así como con la facultad de investigación de la UniversidadThomas Jefferson.

   Las grabaciones cerebrales necesarias para el estudio han sido posibles gracias a que los participantes, pacientes de epilepsia, se ofrecieron voluntariamente para el estudio, mientras estaban a la espera de una cirugía cerebral. Estos participantes tenían pequeños electrodos implantados en el cerebro, lo que permitió a los investigadores observar con precisión las señales eléctricas, que no habrían podido medir fuera del cráneo. Mientras grababan las señales eléctricas, los investigadores pidieron a los participantes que estudiaran listas de 15 palabras elegidas al azar y que, un minuto más tarde, dijeran estas palabras en el orden en que les venían a la mente.

   Los científicos examinaron los registros cerebrales mientras los participantes estudiaban cada palabra, emitiendo señales en el cerebro que reflejaban los significados de las palabras. Antes de que los participantes recordaran cada palabra, estas mismas señales de la fase de estudio fueron identificadas, al reactivarse espontáneamente en los cerebros de los participantes.

   Fundamentalmente, la manera en que estas señales de significado se reactivaron, predijo el orden en que los participantes recordaban las palabras. En particular, el grado en que las señales de significado se reactivaron antes de recordar cada palabra, reflejó la tendencia de cada participante para agrupar palabras similares (como "pato" y "ganso"), así como la secuencia de recuperación. Dado que los participantes fueron instruidos para decir las palabras en el orden en que les venían a la mente, la secuencia en la que recordaron las palabras proporcionó información detallada sobre cómo éstas se organizan en la memoria.

   En un estudio anterior, Manning y Kahana utilizaron una técnica similar para predecir las tendencias de los participantes a la hora de organizar la información obtenida, según el momento en que la aprendieron. Ahora, este nuevo estudio se suma a esta investigación, añadiendo datos sobre la organización de la información aprendida según su significado.

"Los patrones del cerebro de cada persona forman una especie de "huella neuronal" que se puede utilizar para leer las formas en que se organizan sus recuerdos, a través de asociaciones entre las palabras", afirma Manning.

   Por otro lado, las técnicas desarrolladas en este estudio también podría adaptarse para analizar diferentes maneras de organizar la información mental.

"La memoria verbal espontánea es una forma de memoria omnipresente en nuestras vidas, y única de la especie humana", explica Kahana, "sin embargo, este aspecto de la memoria humana es la menos entendida en términos de mecanismos cerebrales. Ahora, nuestros datos muestran una correspondencia directa entre los patrones de actividad cerebral, y las palabras individuales, y sobre cómo esta representación neural del significado predice la forma en la que una palabra sigue a otra, durante el recuerdo espontáneo".

   Kahana concluye que, dado el papel crítico del lenguaje en el pensamiento humano y la comunicación, identificar una representación neural que refleja los significados de las palabras, a medida que se recuerdan de forma espontánea, nos acerca al mapeo de los pensamientos en el cerebro humano.

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