Las huellas son vestigios de ciertos eventos y procesos que se imprimen sobre materiales y objetos muy diversos como marcas temporales. Los estratos geológicos, los círculos concéntricos en troncos de los árboles o las impresiones de pies en el suelo son indicios o señales del pasado. Varias ciencias físicas, como la cosmología y la geología, o ciencias humanas como la arqueología y la historia, dependen crucialmente de la detección e interpretación de pistas para detectar y formular la génesis de su objeto de estudio. De forma análoga, las experiencias vividas se incorporan en los organismos y moldean su morfología y su acción dentro de las configuraciones y capacidades que han recibido por evolución y herencia.
El cerebro y el comportamiento, dotados de una estructura morfológica y de una facultad funcional y expresiva por la evolución de la especie y la amalgama de los gametos paterno y materno en el cigoto, sufren durante el desarrollo del organismo una modulación por las experiencias, los aprendizajes, las prácticas y demás vivencias para ir conformando a un individuo particular. La evolución, la herencia y el aprendizaje confluyen de tal manera que el cerebro viene genéticamente programado para aprender y cada enseñanza modifica su expresión genética y moldea su identidad morfológica y funcional. Pues bien: ¿cuál es la huella que deja la experiencia pasada en un organismo y se manifiesta en las funciones de su memoria cruciales para definir su identidad?
A finales del siglo XIX la posibilidad de cambios del cerebro en respuesta al medio fue prevista por Ramón y Cajal en términos morfológicos y por William James en términos funcionales. En ambos se plantea la noción pionera de este órgano como un sistema maleable que se organiza en función del tiempo. El término de “engrama” fue sugerido en 1904 por el naturalista alemán Richard Semon, quien tomó del griego la palabra gramma (letra) para denominar a la huella de una memoria que se inscribe en “la sustancia irritable del cerebro.” A partir de entonces las ciencias del cerebro se han abocado a identificar qué es y dónde está el engrama o huella cerebral de un ítem particular de información almacenada. El empeño tiene un incentivo transcendental, porque el recuerdo, un evento psicológico, tiene necesariamente una base o contraparte neurofisiológica, un evento físico. Se trata de un tema nodal del milenario problema mente-cuerpo que, aunque presenta grandes desafíos, es analizable por la psicofisiología y por la neurociencia cognitiva.
En los años 30 y 40 dos investigadores de tradiciones muy distintas generaron informaciones aparentemente contradictorias sobre la localidad de las memorias. Después de realizar múltiples ablaciones quirúrgicas de partes del cerebro de ratas para analizar su papel en el aprendizaje de un laberinto, en su libro de 1939, “En busca del engrama,” el psicólogo Karl Lashley refirió que la memoria del laberinto podía tener una extensa representación porque obtenía una reducción del aprendizaje proporcional a la cantidad de tejido destruida. Otras teorías y evidencias posteriores favorecieron que la memoria está distribuida en el cerebro.
Por ejemplo, desde los años 70, Mark Rosenzweig y sus colaboradores mostraron que, si se comparan los cerebros de ratas que viven solitarias con los de otras que conviven en grupos, con acceso a ruedas de ejercicio y otros aditamentos en un “ambiente enriquecido,” estas últimas desarrollan cerebros más pesados, cortezas sensoriales y motoras más gruesas, mayor número de sinapsis y mayor concentración de algunos neurotransmisores en comparación con las solitarias. Por su parte, la hipótesis holográfica de Karl Pribram, un discípulo de Lashley, sugirió en 1986 que la memoria se representa en el cerebro como en los hologramas, donde cada parte puede codificar la información de la totalidad
Ahora bien, las primeras evidencias experimentales sobre la localización cerebral de los recuerdos fueron obtenidas por el neurocirujano canadiense Wilder Penfield, al estimular diversas partes del cerebro humano con electrodos puntuales en la década de los años 40. Ya hemos mencionado que estas investigaciones definieron los mapas u homúnculos sensorial y motor del cuerpo en los lóbulos parietal y frontal respectivamente, pero, además, la estimulación de puntos específicos del lóbulo temporal provocaba recuerdos muy vívidos de experiencias previas, como si se reactivara una huella localizada precisamente en el sector estimulado. Los estudios posteriores de neurociencia cognitiva y las evidencias de neuropsicología obtenidas en pacientes que sufren lesiones localizadas del cerebro, indican que la memoria episódica depende crucialmente de las estructuras mediales del lóbulo temporal del cerebro que incluyen al hipocampo. Pero también se sabe que el lóbulo frontal del cerebro interviene en la adquisición, la codificación y la recuperación voluntaria de experiencias pasadas y su ubicación en el tiempo.
Hoy día es posible mantener que la memoria requiere tanto sitios específicos como redes distribuidas para funcionar adecuadamente y para ello es ilustrativo referirse a la evidencia más convincente sobre su base neuronal. En la segunda mitad del siglo XX se fue acreditando la hipótesis de la facilitación sináptica propuesta inicialmente por Cajal y especificada por Donald Hebb a mediados del siglo. La hipótesis propone que al aprender algo se refuerzan los contactos o sinapsis entre las neuronas utilizadas en la tarea y la huella física de recuerdos específicos, la cual se comprende como una red de neuronas que se enlazan y acoplan mediante el fortalecimiento de las sinapsis que las conectan. El adagio científico de este fenómeno es el siguiente: “las neuronas que disparan juntas se conectan juntas.” Usando a un gran molusco marino, el psiquiatra y Premio Nobel, Eric Kandel, ha comprobado que, en efecto, el aprendizaje facilita conexiones nerviosas y promueve nuevas, además de estipular los mecanismos neuroquímicos involucrados. El aprendizaje establece nuevas redes en el cerebro porque las neuronas que se activan durante la tarea tienden a conectarse entre sí formando un sistema funcional.
A lo largo del siglo XX la investigación neurobiológica de la memoria ha ido descubriendo las zonas, módulos o redes del cerebro que se involucran para consolidar, almacenar, recuperar o perder información. Las extensas investigaciones realizadas han mostrado que el aprendizaje y la memoria afectan todos los niveles de operación del cerebro, desde sus fundamentos moleculares y celulares hasta las redes neuronales, diversos módulos, en especial el hipocampo, y gran parte del cerebro. Con la experiencia el cerebro se enriquece tanto morfológica como funcionalmente, es decir, se vuelve más eficiente y, a su vez, el cambio conductual resultante de esa adquisición favorece sus actividades cognitivas.
La memoria se concibe ahora como una modificación plástica del cerebro en todos los niveles y aspectos de la operación cerebral. El engrama estaría constituido por la actividad de una red de neuronas que se conforma con el aprendizaje mediante la facilitación de sus sinapsis. La evidencia aclara algo del cómo se imprime una huella, pero no especifica precisamente el dónde ni qué tan precisa es la red en cuestión. Esto no está plenamente resuelto, pero la investigación con ese objetivo ha tenido grandes avances, como veremos a continuación.
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