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PUBLIC RELEASE DATE:
1-Apr-2009

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Contact: Alex Argemi
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IDIBAPS - Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer

La activación del córtex prefrontal mejora la Memoria de Trabajo

Esta comunicado está disponible en inglés.

La Memoria de Trabajo, o memoria a corto plazo, está relacionada con la capacidad por superar tests de inteligencia y se almacena en la corteza parietal. Se desconoce, sin embargo, el rol de otras zonas de la corteza activadas durante ejercicios de memoria visual. Un equipo IDIBAPS ha programado un complejo sistema virtual que simula una red de neuronas, según el cual la corteza prefrontal refuerza la activación de la corteza parietal. Esto permite aumentar la capacidad de la Memoria de Trabajo cuando es necesario. Datos obtenidos por Resonancia Magnética Funcional confirman esta hipótesis.

Psicólogos y neurólogos dedican grandes esfuerzos al estudio de la Memoria de Trabajo. Con respecto a la retención de información, diferenciamos la memoria a largo plazo, que es la que se ve afectada en enfermedades como el Alzheimer, y la memoria a corto plazo o Memoria de Trabajo, que nos permite tomar decisiones inmediatas o estructurar un discurso. Esta memoria más efímera se ve afectada en enfermedades como la esquizofrenia o la depresión, aún cuando no se ha establecido una relación de causa efecto. Personas con una mayor capacidad de Memoria de Trabajo obtienen puntuaciones más altas en tests de inteligencia, y por eso se sospecha que puede estar íntimamente relacionada con la capacidad cognitiva de las personas.

Un trabajo IDIBAPS demuestra, gracias a modelos computacionales de neurobiología de sistemas y pruebas de Resonancia Magnética Funcional, que hay dos partes de la corteza cerebral con roles bien diferenciados implicadas en este tipo de memoria. Los resultados del estudio se publican mañana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), en un artículo encabezado por el Dr. Albert Compte, del equipo Neurociencia de Sistemas del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), y con Fredrik Edin como primer firmante. Se trata de un trabajo de colaboración con dos laboratorios del Instituto Karolinska de Estocolmo, liderados por los Profs. Torkel Klingberg y Jesper Tegnér.

Àrees cerebrals que s'activen significativament en les parts de la tasca que inclouen un component de memòria visual. Aquestes àrees inclouen: a) escorça prefrontal dorsolateral; b) gir frontal superior; c) gir frontal inferior; d) gir frontal superior medial; e) escorça visual i f) sulc intraparietal.

Gracias a complejos algoritmos informáticos se puede simular una red virtual en la que interactúan gran número de neuronas. Estos modelos pueden simular el funcionamiento de estructuras de nuestro cerebro. Según el modelo informático publicado en PNAS, cuando es necesario aumentar la Memoria de Trabajo el córtex prefrontal refuerza la activación del parietal, dónde se almacena momentáneamente la información. Un estímulo breve que llega a parietal genera una activación reverberante que mantiene una subpoblación activa, mientras interacciones inhibitorias con neuronas más alejadas (inhibición lateral) impiden la activación de toda la red. Esta inhibición lateral es también responsable de la limitación en capacidad mnemotécnica de la red parietal. El refuerzo que ejerce la corteza prefrontal sobre la activación de la parietal impide la inhibición, mejorando puntualmente la Memoria de Trabajo.

Para comprobar esta hipótesis, 25 individuos sanos completaron sencillos tests de memoria visual dentro de un aparato de Resonancia Magnética Funcional. Las diferencias en su capacidad para superar los ejercicios estaban relacionadas con la intensidad de la activación de la corteza prefrontal, y con su interconexión con la corteza parietal. Los investigadores IDIBAPS confirman así la hipótesis formulada a partir del modelo informático. Cuanto más se activa la corteza prefrontal más capacidad tiene la parietal para retener la información visual a corto plazo, un indicador de la capacidad de la Memoria de Trabajo.

Este estudio explica muchos resultados dispersos que se habían obtenido en los últimos años en estudios de psicología y neuroimagen de la Memoria de Trabajo. Se trata de una visión innovadora de los mecanismos neurobiológicos del control cognitivo que abre nuevas líneas de investigación. Harán falta trabajos con una orientación clínica para determinar si el estímulo de la corteza prefrontal, o su entrenamiento mediante ejercicios de memoria y juegos, puede tener efecto sobre enfermedades en las que la Memoria de Trabajo está alterada, como la depresión o la esquizofrenia.

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