Los investigadores de la memoria del MIT encontraron sorprendentes similitudes en los patrones de actividad cerebral de las ratas mientras navegaban por un laberinto y cuando dormían, lo que sugiere que estaban repitiendo la experiencia de recorrer el laberinto en sus mentes.
"Nos emocionamos muchísimo cuando vimos eso, porque creemos que es una prueba muy sólida de que la rata en realidad está teniendo una experiencia visual durante el sueño", dijo Matt Wilson, profesor de ciencias cerebrales y cognitivas en el MIT y autor principal. del artículo publicado en Nature Neuroscience.
Los resultados abren la posibilidad de estudiar imágenes mentales e incluso la conciencia misma midiendo la actividad cerebral, dijo Wilson, porque las experiencias mentales que tuvieron las ratas durante el sueño reflejaron precisamente sus experiencias reales cuando estaban despiertas.
"Debido a que actualmente no hay forma de preguntarle a un animal en qué está pensando durante el sueño, utilizamos la estrategia de observar la actividad cerebral cuando el animal está despierto y realizando una tarea que tiene un componente visual muy claro", explicó.
El equipo de Wilson ha pasado la última década desarrollando técnicas sofisticadas para obtener imágenes de la actividad cerebral en ratas. Recientemente construyeron una "ciudad de ratas" en su laboratorio del MIT:seis grandes recintos del tamaño de ratas que pueden albergar hasta 24 animales a la vez, cada uno con sus propias cámaras, ruedas, parlantes y un laberinto. Al colocar una ventana de imágenes en los cráneos de las ratas, el equipo puede utilizar microscopios en miniatura para rastrear la actividad de más de 100.000 neuronas en la corteza visual de los animales mientras están despiertos y explorando el laberinto.
Mientras las ratas corrían por el laberinto, las neuronas de la corteza visual se activaban con los mismos patrones que habrían sido predichos por la información visual que experimentaban los animales mientras corrían por el entorno familiar.
Luego, el equipo de investigación observó la actividad cerebral en ratas dormidas. Estaban particularmente interesados en los patrones de actividad llamados husos, que son las características del sueño de ondas lentas. Los husos se han relacionado con la consolidación de la memoria, el proceso mediante el cual se almacenan nuevos recuerdos en el cerebro, pero no está claro cómo lo logran.
El equipo descubrió que las neuronas de la corteza visual que normalmente respondían a características específicas del entorno (bordes o contraste, por ejemplo) se activaban junto con los husos durante una fase específica del sueño de ondas lentas. Pero lo que es aún más intrigante es que los patrones de actividad en estos grupos de neuronas se parecían a los mismos patrones de actividad que el equipo había observado cuando las ratas estaban despiertas y corriendo por el laberinto. Estos resultados sugieren que las ratas estaban repitiendo mentalmente sus experiencias en el laberinto.
"Siempre tuve la sospecha de que los husillos estaban haciendo esto, pero debo decir que verlo realmente fue completamente impresionante", dijo Wilson.
La corteza visual no controla la memoria, pero participa en el aprendizaje perceptual y la consolidación de la memoria. Wilson y sus colegas creen que la corteza visual es parte de una gran red de regiones cerebrales involucradas en la consolidación de la memoria durante el sueño de ondas lentas. Durante este tipo de sueño, la fase de sueño más común en el sueño no REM, el cerebro reproduce o reactiva los recuerdos a medida que se consolidan y almacenan en el cerebro. "Me parece emocionante pensar que estos patrones de actividad que están involucrados en nuestras experiencias mentales más vívidas en realidad están ahí por razones funcionales", dijo Wilson. "Estas reactivaciones parecen ser importantes para la memoria y la función cognitiva".
Wilson añadió:"Creo que hemos ideado una estrategia general que se puede aplicar a otros problemas, como la forma en que los roedores piensan acerca de las decisiones o las recompensas o, en última instancia, incluso la conciencia".
