Al estudiar una red neuronal artificial, los investigadores en los EE. UU. pueden haber obtenido una mejor comprensión de cómo y por qué nuestros recuerdos se desvanecen con el tiempo. Dirigido por Ulises Pereira Obilinovic en la Universidad de Nueva York, el equipo encontró evidencia de que los patrones neuronales estables y repetitivos asociados con los recuerdos más nuevos se transforman en patrones más caóticos con el tiempo y, finalmente, se desvanecen en un ruido aleatorio. Este podría ser un mecanismo utilizado por nuestros cerebros para despejar el espacio para nuevos recuerdos.
En algunos modelos del cerebro, los recuerdos se almacenan en patrones repetitivos de intercambio de información llamados "redes de atracción". Estos se forman dentro de redes de nodos interconectados que se utilizan para representar las neuronas en nuestros cerebros.
Estos nodos transmiten información emitiendo señales a velocidades de disparo específicas. Los nodos que reciben señales generarán sus propias señales, intercambiando así información con sus vecinos. Las fortalezas de estos intercambios están ponderadas por el grado de sincronización entre pares de nodos.
Patrones estables
Las redes de atracción se forman cuando se aplica una entrada externa a una red neuronal, que asigna una tasa de disparo inicial a cada uno de sus nodos. Estas frecuencias evolucionan a medida que los pesos entre diferentes pares de nodos se reajustan y eventualmente se asientan en patrones estables y repetitivos.
Para recuperar un recuerdo, los investigadores pueden aplicar una señal externa que es similar a la entrada original, lo que activa la red neuronal en la red de atracción relevante. Se pueden imprimir múltiples recuerdos en una sola red neuronal, que cambia naturalmente entre redes de atracción estables con el tiempo, hasta que se proporciona una señal externa.
Sin embargo, estos sistemas tienen sus límites. Si se almacenan demasiadas redes de atracción en la misma red neuronal, de repente puede volverse demasiado ruidosa para recuperar cualquiera de ellas, y todos sus recuerdos se olvidarán a la vez.
Perdiendo recuerdos
Para evitar que esto suceda, el equipo de Pereira-Obilinovic sugiere que nuestros cerebros deben haber desarrollado un mecanismo para perder recuerdos con el tiempo. Para probar esta teoría, el trío, que también incluía Johnatan Aljadeff en la Universidad de Chicago, y Nicolás Brunel en la Universidad de Duke, redes neuronales simuladas en las que los pesos entre los nodos conectados en una red atractora disminuirán gradualmente a medida que se impriman nuevos recuerdos.
Red totalmente óptica imita las neuronas y sinapsis del cerebro
Descubrieron que esto provocó que las redes de atracción más antiguas cambiaran a estados más caóticos con el tiempo. Estas redes presentaban patrones fluctuantes más rápidos. Estos patrones de señales de disparo nunca se repiten a la perfección y pueden coexistir mucho mejor con redes de atractores estables más nuevas. Eventualmente, esta creciente aleatoriedad hace que las redes de atracción más antiguas se desvanezcan en un ruido aleatorio, y la memoria que llevan se olvide.
En conjunto, los investigadores esperan que su teoría pueda ayudar a explicar cómo nuestras mentes pueden absorber constantemente nueva información, al precio de perder recuerdos más antiguos. Sus conocimientos podrían ayudar a los neurólogos a comprender mejor cómo nuestros cerebros almacenan y recuperan recuerdos, y por qué finalmente se desvanecen con el tiempo.
La investigación se describe en Revisión física X.
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- Fuente: https://physicsworld.com/a/chaos-plays-a-role-in-how-memories-are-forgotten-simulations-suggest/
