Leyendo los pensamientos mediante registros cerebrales.

Las huellas neurales de las asociaciones de memoria

ScienceDaily (26 de junio de 2012) - Los investigadores han estado interesados durante mucho tiempo ​​en descubrir las formas en que los cerebros humanos representan los pensamientos a través de una compleja interacción de las señales eléctricas. Las recientes mejoras en los métodos de registro y estadística del cerebro  han dado a los investigadores una comprensión sin precedentes de los procesos físicos que subyacen a los pensamientos. Por ejemplo, los investigadores han comenzado a mostrar que es posible el uso de grabaciones del cerebro para reconstruir aspectos de una imagen o una película a alguien que está viendo un videoclip, o el sonido a alguien que está escuchando música o incluso la lectura de texto a alguien está leyendo.Un nuevo estudio realizado por la Universidad de Pennsylvania y científicos de la Thomas Jefferson University ha dado un paso más hacia la lectura real de la mente mediante el uso de grabaciones del cerebro, lo que permite inferir la forma de organizar las asociaciones entre las palabras en la memoria.La investigación fue realizada por el profesor Michael J. Kahana, del Departamento de Psicología en la escuela de Penn de la Artes y las Ciencias y el estudiante graduado Jeremy R. Manning, entonces miembro del Grupo de Neurociencia de la Escuela de Posgrado de Medicina en Penn Perelman. Ellos colaboraron con otros miembros del laboratorio de Kahana, así como con la facultad de investigación de Thomas Jefferson University Hospital.


Las grabaciones cerebrales necesarias para el estudio han sido posibles por el hecho de que los participantes eran pacientes con epilepsia que se ofrecieron voluntariamente para el estudio a la espera de una cirugía cerebral. Estos participantes tenían pequeños electrodos implantados en su cerebro, lo que permitió a los investigadores observar con precisión las señales eléctricas que no habrían sido posibles medir fuera del cráneo. Durante la grabación de estas señales eléctricas, los investigadores pidieron a los participantes que estudiaran las listas de 15 palabras elegidas al azar y, un minuto más tarde, se les pidió repetir las palabras en el orden en que se les vino a la mente.Los investigadores examinaron los registros cerebrales mientras los participantes estudiaban cada palabra para asociar las señales en el cerebro con los significados de las palabras. Casi un segundo antes de que los participantes recordaron cada palabra, esas mismas señales "significado" que fueron identificados durante la fase de estudio, fueron reactivadas de manera espontánea en los cerebros de los participantes.Debido a que los participantes no podían ver, oír o hablar de cualquier palabra en los momentos que estos patrones se reactivaron, los investigadores pudieron estar seguros de que estaban observando las firmas neurales de los pensamientos internos de los participantes.
Fundamentalmente, las diferencias entre los participantes fue la manera en que estas señales de significado se reactivaron, lo que 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 reflejaba la tendencia de cada participante para agrupar palabras similares (como "pato" y "ganso"), así como en la secuencia de recuperación. Dado que los participantes fueron instruidos para decir las palabras en el orden que se les vino a la mente, la secuencia específica como un participante recuerda proporcionaba información detallada sobre cómo las palabras se organizan en la memoria de ese participante.En un estudio anterior, Manning y Kahana utilizaron una técnica similar para predecir las tendencias de los participantes para organizar la información obtenida de acuerdo al momento del tiempo en que se aprendió. Su nuevo estudio se suma a esta investigación que busca identificar firma neural de la organización de la información aprendida por significados."Los patrones del cerebro de cada persona forman una especie de "huella neuronal" que se puede utilizar para leer las formas en que organizan sus recuerdos a través de asociaciones entre las palabras", dijo Manning.Las técnicas desarrolladas por los investigadores en este estudio también podría adaptarse para analizar diferentes maneras de organizar la información mental."
Además de mirar los recuerdos organizados por el tiempo, como en nuestro estudio anterior, o por el significado, como en nuestro estudio actual, se podría usar nuestra técnica para identificar las firmas neuronales de cómo las personas organizan la información obtenida de acuerdo a la apariencia, tamaño, textura, sonido, el gusto, la ubicación o cualquier otra propiedad medible ", dijo Manning.Dichos estudios podrían pintar un panorama más completo de un aspecto fundamental de la conducta humana."La memoria verbal espontánea es una forma de memoria que es a la vez omnipresente en nuestras vidas y única de la especie humana", dijo el Kahana. "Sin embargo, este aspecto de la memoria humana es la menos entendida en términos de los mecanismos del cerebro. Nuestros datos muestran una correspondencia directa entre los patrones de actividad cerebral y los significados de las palabras individuales y muestran cómo esta representación neural del significado predice la forma en que una señales de otro artículo durante el recuerdo espontáneo."Dado el papel crítico del lenguaje en el pensamiento humano y la comunicación, la identificación de una representación neural que refleja los significados de las palabras a medida que se recuerda de forma espontánea nos trae un paso más cerca de la meta esquiva de asignación de pensamientos en el cerebro humano."

Referencia:

Interpreting semantic clustering effects in free recall.

Manning JR, Kahana MJ.

Memory. 2012 May 30.