¿Cómo funciona la memoria humana?

PKC iota/lambda, CaMKII, WWC1/KIBRA, PKMzeta

¿Cómo se organizan las moléculas para distinguir un recuerdo de otro? ¿Por qué parece que cualquier información sensorial busca una interpretación que encaje o coincida, al principio o al final? ¿Qué hace que cualquier memoria sea inteligente? ¿Por qué el recuerdo de algo puede convertirse en la base de una precaución (o una acción) contra otra cosa? ¿Cómo es que algunos recuerdos perduran mientras que otros se desvanecen? ¿Existen diferencias entre las moléculas que organizan lo que es una memoria y las que la hacen permanente?

En varios estudios sobre la memoria, hay dos elementos que definen el cerebro: el gen de una molécula y la molécula misma. Si el gen se expresa (para que la molécula esté disponible), entonces la memoria funcionaría, por así decirlo.

Ahora bien, si se desarrollara alguna arquitectura conceptual de la memoria, ¿se basaría en el gen o en la molécula? Se plantea la teoría de que los genes, al igual que las neuronas, son anfitriones, mientras que las moléculas mecanizan. Sencillamente, las neuronas y los genes tendrían que estar presentes para que la molécula estuviera disponible, pero es la molécula la que hace posible los recuerdos. Es como una casa y las instalaciones que hay en ella que son útiles para las personas.

Esto significa que, en la exploración de las bases de la memoria humana, las moléculas están por delante de los genes y las neuronas, conceptualmente. Cada sinapsis, fuerte o débil, tiene moléculas en la hendidura. Se teoriza que la formación de estas moléculas de manera diferente, en un conjunto, en un grupo de neuronas, especifica un recuerdo del siguiente. En términos simples, las sinapsis pueden describirse como poleas de provisión, pero es la configuración de las moléculas la que define la memoria.

Existen varias moléculas llamadas de memoria: WWC1 [o KIBRA], PKC iota/lambda[PKCι/λ], CaMKII, PKMzeta [PKMζ], cGMP/PKG, cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, CPEB, etc. La cuestión es explorar qué moléculas estructuran la memoria y qué moléculas la hacen perdurar.

Se sabe que para que algunos recuerdos perduren, a menudo es necesaria la repetición. Además, las consecuencias pueden garantizar que se apliquen precauciones a largo plazo. Luego podría haber un evento paralelo, digamos un trauma u otra cosa que pudiera hacer que el recuerdo perdure. También podría haber una comprensión de ello.

Hay un artículo reciente en Science , KIBRA anclando la acción de PKMζ mantiene la persistencia de la memoria , que afirma que, "¿Cómo pueden las moléculas de vida corta mantener selectivamente la potenciación de las sinapsis activadas para sostener la memoria a largo plazo? Aquí, encontramos que la proteína adaptadora expresada en el riñón y el cerebro (KIBRA), una proteína de andamiaje postsináptico genéticamente vinculada al rendimiento de la memoria humana, se compleja con la proteína quinasa Mzeta (PKMζ), anclando la acción potenciadora de la quinasa para mantener la potenciación a largo plazo de fase tardía (LTP tardía) en las sinapsis activadas. Dos antagonistas estructuralmente distintos de la dimerización de KIBRA-PKMζ interrumpen la LTP tardía establecida y la memoria espacial a largo plazo, pero ninguno afecta de manera medible la transmisión sináptica basal. Ningún antagonista afecta la LTP independiente de PKMζ o la memoria que se mantienen compensando las PKC en ratones ζ-knockout; por lo tanto, ambos agentes requieren PKMζ para su efecto. Los complejos KIBRA-PKMζ mantienen la memoria de un mes de antigüedad a pesar del recambio de PKMζ. Por lo tanto, no es PKMζ solo ni KIBRA solo, sino la interacción continua entre los dos lo que mantiene la LTP tardía y la memoria a largo plazo".

Si KIBRA y PKMζ tienen que interactuar para generar memoria a largo plazo, ¿de qué procedencia podría tratarse? ¿Repetición, consecuencia, acontecimiento paralelo de algo o comprensión de una situación?

Es poco probable que las moléculas para la permanencia de la memoria y la configuración de la memoria sean totalmente independientes porque a menudo lo primero es la forma de la memoria antes de que pueda ser permanente o temporal.

Por ejemplo, los coches, las puertas, las ventanas, los zapatos, los libros, los aparatos, etcétera, tienen distintos tipos, y la memoria los interpreta todos. La memoria no almacena todos los coches por separado, pero a menudo recoge lo que tienen en común dos o más de ellos y los agrupa en lo que puede llamarse un conjunto denso. Este conjunto denso puede convertirse en una base permanente para la interpretación de recuerdos similares, conceptualmente.

La pregunta es, entonces, ¿cómo funcionan los conjuntos densos? En el caso de los conjuntos densos (donde se almacena la información más exclusiva), es probable que sea temporal, ya que casi no se recuerdan los datos específicos de cada puerta, pero los de las puertas suelen conocerse y recordarse.

Las moléculas en formación mecanizan los recuerdos, conceptualmente . Su ubicación en el recuerdo puede decidir si las moléculas permanentes pueden actuar sobre ellas, conceptualmente. Es la apertura por formación [o configuración] de las moléculas lo que puede permitir que otras actúen, conceptualmente.

También existe el papel de los relés de una parte del conjunto denso a la siguiente, o de una parte de la memoria a la otra, mediante señales eléctricas que también pueden determinar la aceptación de moléculas permanentes, conceptualmente. Se teoriza que las señales eléctricas en un conjunto chocan con las señales químicas, para ajustarse o coincidir con lo que podría estar disponible para la interpretación, inicial o final. La posibilidad de interacción inicial y final se debe a que las señales eléctricas, en un conjunto, se dividen, y algunas van antes que otras, conceptualmente.

La investigación en neurociencia celular y molecular es necesaria para la neurofarmacología. Sin embargo, la neurociencia teórica puede abrir el camino para determinar cómo ubicar los estudios a medida que surgen para encontrar opciones perpendiculares a los problemas mentales.

Hay un artículo reciente en Nature , Competitive processes shape multi-synapse plasticity Along dendritic segments (Los procesos competitivos dan forma a la plasticidad de múltiples sinapsis a lo largo de los segmentos dendríticos ), que afirma que "las neuronas reciben miles de entradas en su arboreto dendrítico, donde las sinapsis individuales experimentan una plasticidad dependiente de la actividad. Los cambios duraderos en las fortalezas postsinápticas se correlacionan con los cambios en el volumen de la cabeza de la espina. La magnitud y la dirección de dicha plasticidad estructural (potenciación (sLTP) y depresión (sLTD)) dependen del número y la distribución espacial de las sinapsis estimuladas. Sin embargo, sigue sin estar claro cómo las neuronas asignan recursos para implementar cambios en la fortaleza sináptica en el espacio y el tiempo entre sinapsis vecinas. Aquí combinamos enfoques experimentales y de modelado para explorar los procesos elementales que subyacen a la plasticidad de múltiples espinas. Usamos la liberación de glutamato para inducir sLTP en un número variable de sinapsis que comparten la misma rama dendrítica, y construimos un modelo que incorpora un componente dependiente de Ca2+ de doble función que induce el crecimiento o la contracción de las espinas. Nuestros resultados sugieren que la competencia entre espinas por los recursos moleculares es un factor clave de la plasticidad de múltiples espinas y que la distancia espacial entre espinas estimuladas simultáneamente afecta la dinámica de espinas resultante".

Hay otro artículo reciente en Nature , Images with harder-to-reconstruct visual representations leave strengths memory traces , que afirma que "Gran parte de lo que recordamos no se debe a una selección intencional, sino simplemente a un subproducto de la percepción". Esto plantea una pregunta fundamental sobre la arquitectura de la mente: ¿cómo interactúa la percepción con la memoria y la influye? Aquí, inspirados por una propuesta clásica que relaciona el procesamiento perceptivo con la durabilidad de la memoria, la teoría del nivel de procesamiento, presentamos un modelo de codificación dispersa para comprimir las incrustaciones de características de las imágenes y mostramos que los residuos de reconstrucción de este modelo predicen qué tan bien se codifican las imágenes en la memoria. En un conjunto de datos de memorabilidad abierto de imágenes de escenas, mostramos que el error de reconstrucción no solo explica la precisión de la memoria, sino también las latencias de respuesta durante la recuperación, subsumiendo, en este último caso, toda la varianza explicada por poderosos modelos de solo visión. También confirmamos una predicción de esta explicación con "psicofísica impulsada por modelos". Este trabajo establece el error de reconstrucción como una señal importante que interconecta la percepción y la memoria, posiblemente a través de la modulación adaptativa del procesamiento perceptivo".