El hallazgo de la antimateria fue uno de los descubrimientos más interesantes de la física del siglo pasado, pues aumentó nuestra comprensión del universo y de las leyes de la física.  Según los científicos, en el origen del universo existían materia y antimateria en iguales proporciones, aunque luego la materia “triunfó” sobre la antimateria por causas aún no del todo aclaradas, y eso ha hecho posible, entre otras cosas, que hoy estemos aquí  escribiendo-leyendo este artículo.

La antimemoria equilibra el cerebro

Pues bien, ahora se está proponiendo una explicación para la memoria muy cercana al concepto de antimateria: investigadores de la Universidad de Oxford y del University College London (UCL) señalan que existe la antimemoria, es decir, que cuando se crean nuevas conexiones entre neuronas (en la formación de un recuerdo), al mismo tiempo se genera un patrón de actividad eléctrica neuronal exactamente opuesto a esa ‘traza neuronal’ nueva.

Los científicos creen que, de esta forma, mediante la ‘antimemoria’, el cerebro mantiene  el equilibrio de su actividad eléctrica general. Esta teoría viene respaldada por investigaciones realizadas con ratas y ratones y con modelos matemáticos, informa The Conversation.

Como hemos dicho, cuando aprendemos algo, aumentan las conexiones entre las neuronas (aumento de la excitación). A pesar de ello, los niveles de actividad eléctrica cerebrales se mantienen normalmente fina y delicadamente equilibrados. Esto es necesario para la salud del cerebro, pues las alteraciones en ese equilibrio eléctrico están relacionadas con trastornos cognitivos como el autismo o la esquizofrenia.

Los científicos creen, por tanto, que la formación de antimemorias es un segundo proceso cerebral vinculado al aprendizaje, cuyo papel es reequilibrar la excitación neuronal y mantener todo el sistema bajo control.  Así, del mismo modo que hay materia y antimateria, existiría una antimemoria para cada recuerdo, que inhibiría una excesiva actividad eléctrica cerebral; aunque sin borrar el nuevo recuerdo.

Afortunadamente, Helen Barron, líder del equipo, ilustró la idea con una manzana y un pepino, así que pude formar no sólo una versión muy simplificada de lo que habían logrado, sino también la opinión de que era muy interesante.

Primero, mi mamá

«Imagínate que te pido que me hables de la última vez que viste a tu mamá», me dijo Barron, trayendo a mi mente inmediatamente el recuerdo de esa ocasión.

«En tu memoria hay muchos recuerdos de encuentros con tu madre, así que es importante que no confundas todos esos momentos». Lo que el equipo de investigación presentó es el mecanismo que permite la separación entre los diferentes recuerdos relacionados que tienes guardados en tu cerebro para que no vengan todos al mismo tiempo a la cabeza. «Nosotros partimos de que debe haber inhibidores que están silenciando los recuerdos cuando no los necesitas», explica la neurocientífica.

La manzana y el pepino

Imagínate ahora que por primera vez hoy aprendes que el pepino es una fruta como lo es la manzana. Ya conocías tanto el pepino como la manzana pero ahora hay algo que los asocia. En tu cerebro, se forman entonces unas conexiones entre ambas frutas que te permiten aprender y recordar esa asociación. «Con la excitación de esas conexiones, hay más actividad en el cerebro». Y si piensas que los recuerdos, básicamente, son impulsos eléctricos, «ese exceso de actividad introducido recientemente necesita ser silenciado, para evitar que la red se desestabilice».

De no ser así, cada asociación aumentaría más y más la excitación, hasta llegar a un estado muy similar a un ataque de epilepsia, en el que se observa una estimulación desbocada. De manera que, aunque un cerebro saludable no está constantemente en un estado de equilibrio perfecto -particularmente cuando aprendemos algo y las conexiones entre las neuronas excitadoras se refuerzan-, ese equilibrio tiene que ser restaurado.

Equilibrio mental

La hipótesis de Barron, derivada de su labor teórica y los resultados recientes de experimentos con ratones, era que esas conexiones excitadoras se equilibraban con unas conexiones inhibidoras igual de fuertes, que eran réplicas de memorias, por lo que las describió como antimemorias. Estas «permiten que se puedan guardar los recuerdos y que puedas acceder a ellos cuando sea conveniente pero también silencian su expresión en momentos inconvenientes».

En mi versión simplificada, cada vez que veas un pepino, lo puedes usar como vegetal en tu ensalada, sin tener que recordar que es una fruta como la manzana, pues en ese momento no es relevante. Pero eso no quiere decir que ya no recuerdas lo aprendido.

«Es un mecanismo para reforzar la estabilidad, no un mecanismo para ayudar a olvidar», aclara Barron.

¿Cómo hicieron para identificar la antimemoria?

«De atrás para adelante» Y con una poderosa máquina.

A máquina

En el Centro de Resonancia Magnética Funcional del Cerebro (FMRIB) de la Universidad de Oxford hay un escáner de IRM cuyos imanes tienen una fuerza de 7 Tesla. Para darnos una idea, 1 Tesla es cerca de 20.000 veces la fuerza del campo magnético de la Tierra y la fuerza de los escáneres médicos en general es de 1,5 Tesla. Con todo ese poder, los neurocientíficos pudieron lograr imágenes de la actividad cerebral mucho más detalladas.

Los seres humanos

Lo que hicieron fue enseñarle a los voluntarios pares de formas, que en la vida real no están asociadas.

«Cuando vinculábamos la forma A con la B, veíamos actividad cerebral relacionada con la A y luego con la B. Al repetir la exposición al estímulo, la actividad en esa área del cerebro decrecía. Analizando el efecto con diferentes estímulos,identificamos dónde se guardaban las memorias».

«24 horas más tarde, esas asociaciones entre las formas se habían silenciado».

Quizás las habían olvidado.

Sin embargo, ¿qué tal si lo que había pasado más bien era que el cerebro se había equilibrado? Usando pequeñas cantidades de corriente eléctrica para modular la actividad inhibidora en el cerebro, la redujeron.

Si su teoría era correcta, eso reduciría el efecto de las conexiones inhibidoras en la memoria y los voluntarios volverían a recordar las asociaciones entre las formas.

Las ventajas de perder la memoria

Y eso fue exactamente lo que pasó: las memorias silenciosas fueron desenmascaradas. Y, gracias a Barron y a su equipo, quienes no sabíamos de la antimemoria hasta ahora, pero nos había cautivado su nombre, acabamos de introducir lo que aprendimos sobre ella en nuestro cerebro, para que permanezca ahí. La misma antimemoria se encargará de que no la recordemos hasta que la volvamos a necesitar.

Fuente: H.C. Barron. , T.P. Vogels,  U.E. Emir, T.R. Makin, J. O’Shea, S. Clare, S. Jbabdi, R.J. Dolan, T.E.J. Behrens.Unmasking Latent Inhibitory Connections in Human Cortex to Reveal Dormant Cortical Memories. Neuron (2016). DOI: 10.1016/j.neuron.2016.02.031.