Com es formen les memòries?

Per investigar el cervell la resonància magnètica és un mètode no invasiu, però que no dóna imatges prou precises. Per a poder accedir a l'activitat elèctrica de neurones individuals cal implantar electrodes molt fins en el cervell d'una persona. Això només es pot fer quan es tracten pacients epilèptics a qui s'ha de practicar cirurgia i es necessita determinar amb exactitud els focus epilèptics, implantant electrodes més fins que el cabell humà durant dies. Durant aquestes observacions es pot demanar als pacients que col.laborin voluntariament en la investigació del cervell. Es així com s'ha descobert que tenim neurones que reaccionen específicament a imatges de Jennifer Aniston o Halle Berry, però no reaccionen a altres celebritats. Aquestes neurones es troben en l'hipocamp, una regió relacionada amb la formació de memòries.

La neurona que reacciona a Jennifer Aniston no només ho fa a qualsevol cara de l'artista sinó també al so de la veu o al seu nom escrit en un paper. També pot reaccionar a persones relacionades amb ella com la seva companya de "Friends", la Lisa Kudrow. Això no vol dir que hi hagi una sola neurona on emmagatzem la imatge de Jennifer Aniston. Entre milers de milions de neurones seria casualitat haver-la trobat. I endemés, si la neurona fos única i fos danyada,  perdríem el record d'Aniston. Aquest tipus de neurones s'anomenen "neurones concepte" perquè, com ja he explicat, no només responen a diferents imatges d'Aniston sinó a la seva veu, al seu nom escrit en un paper, etc. Com ja hem dit, les neurones concepte poden respondre a més d'un concepte (Lisa Kudrow), però en aquest cas els conceptes estan ben relacionats.

Quan captem una imatge com la de la torre Eiffel la informació va dels nostres ulls al cortex visual primari que està al darrera del cap. Allí les neurones s'activen en resposta als diferents detalls de la imatge. Una neurona no pot discernir si aquell detall és part de la torre Eiffel o d'una cara. Cada cél.lula forma part d'un conjunt que genera la imatge completa. Però el cervell no només necessita captar una fotografia, ha d'integrar la imatge amb alló que ja coneix, que la torre Eiffel està a Paris, per exemple. El que fa el cervell es moure la imatge a través d'una sèrie de regions corticals cap el còrtex frontal. En aquesta regió les neurones responen a tot un objecte o una cara i no als seus detalls. Aquestes neurones envien aleshores la informació al lòbul temporal medi, és a dir a l'hipocamp i els seus voltants, on trobem les neurones concepte com la de la Jennifer Aniston.

Actualment existeixen dues teories de com es formen les memòries. Una teoria diu que el record d'una memòria, la de la nostre mare, per exemple, està distribuït en trossos entre milions o milers de milions de neurones. La teoria alternativa, que està guanyant més adeptes des del descobriment de les neurones concepte, és de que la memòria d'una persona o d'un objecte particular està repartida en unes poques neurones, uns milers o, pot ser, menys. Cada una d'aquestes neurones s'activarà al veure una imatge de la nostra mare i algunes, no totes, d'aquestes neurones també s'activaran quan veiguem a la seva germana, per exemple. Un estudiant del famós investigador Christof Koch (coautor amb Francis Crick del llibre "La recerca científica de l'ànima") ha construit una xarxa neuronal (software) capaç de reconèixer imatges no etiquetades de cotxes, avions, motocicletes i cares humanes basada en aquest model dels processos visuals del cervell. El software va aprendre ell mateix el que era un cotxe i el que era un avió sense entrenador. Va poder reconèixer persones i objectes posats en posicions diferents.

Operacions en pacients epilèptics als que s'ha extret l'hipocamp han demostrat que aquesta regió del cervell és on les memòries de curta duració es transfereixen a memòries de llarga duració.

Aquestes representacions "escases" del segon model explicarien el que el cervell pugui fer associacions ràpides. Si la memòria del café on vaig estar amb un amic i la del amic estiguessin molt distribuïdes en molts detalls, enllaçar-les seria més lent perquè pot ser el meu amic s'assembla a una altra persona que conec i el café també es semblant a un bar que freqüento. Establir les connexions en el segon model de representació "escasa" és més ràpid.

Les neurones concepte enllacen percepció amb memòria, donen una representació eficient (escasa) i abstracte del coneixement semàntic, de tots aquells conceptes significatius (persones, llocs, objectes) que formen els nostres mons individuals. El seu sistema de codificació elegant permet que les nostres ments puguin deixar de costat detalls irrelevants i extraure significat que pot ser usat en noves associacions i memòries.