Memoria motora ¿pasado o futuro?

Cuernavaca, Morelos - 15 de agosto de 2018

 

Por Marcela Zárate Rochín

Durante miles de años, los seres humanos hemos intentado comprender qué es la memoria, cómo funciona y por qué, en ciertas ocasiones, “nos falla”. Esto último debido a que lo más común o popular es entender a la memoria en relación con nuestra capacidad de acceder, conscientemente, a nuestros recuerdos. Es decir, una “buena memoria” es aquella que nos permite dar cuenta, de manera detallada, de nuestras experiencias a lo largo del tiempo. Sin embargo, la memoria está implicada en un amplio espectro de fenómenos que van desde el nivel conductual hasta el nivel celular de un organismo. Por ello, se debe considerar que la memoria es un sólo término que abarca múltiples referentes.

Tradicionalmente, hay dos enfoques predominantes en el estudio de la memoria, desde los cuales se pueden desarrollar líneas de investigación, mayor o menormente, distintas. Por un lado, está el enfoque sistémico que sugiere que la memoria está dividida en múltiples sistemas. Por ello, la investigación que subyace a esa propuesta se ha dado a la tarea de definir cuántos sistemas existen y describir cómo funciona cada uno de ellos (p. ej. memoria motora, memoria episódica). Por otro lado, está el enfoque del procesamiento que, más que estudiar distintos sistemas de memoria, indaga cuáles son los procesos que intervienen en la función mnémica y cómo dichos procesos se llevan a cabo (p. ej. recuperación, consolidación). Cabe mencionar que los dos enfoques no siempre son excluyentes. Por ejemplo, Endel Tulving define un sistema de memoria como un conjunto de procesos correlacionados que tienen una relación más cercana que con aquellos procesos que ocurren fuera del sistema. Por lo que es posible desarrollar una investigación sobre memoria desde un marco teórico-conceptual incluyente.

Un tercer enfoque al que se adhieren algunas investigaciones recientes propone que la organización jerárquica de las estructuras cerebrales podría contribuir en la explicación de la naturaleza, función e interacción de los procesos y sistemas mnémicos. En ese sentido, ciertos estudios sugieren que el procesamiento en las distintas estructuras cerebrales podría tener como principal objetivo la transmisión de cierta información a lo largo de la corteza cerebral. Dicha información puede ser considerada una expectativa que le permitiría al organismo predecir las consecuencias sensoriales de ciertos patrones de estimulación sensorial y, así, interactuar de manera anticipada y efectiva con el entorno. Cabe mencionar que la idea de la predicción en el cerebro fue sugerida desde el siglo pasado, pero no fue sino hasta las últimas dos décadas que se ha convertido en un paradigma importante de investigación, conocido como cerebro predictivo. La hipótesis principal que subyace a este paradigma es que el cerebro podría haber evolucionado, esencialmente, para inferir las causas de los cambios en sus entradas sensoriales. Esto conlleva a la idea de que, con base en la experiencia previa, el cerebro intenta anticipar los estímulos sensoriales actuales y, activamente, “toma muestras” de los estímulos externos para identificar sus causas. En este contexto, la función del sistema nervioso central sería generar inferencias sobre el mundo externo y el cuerpo, lo cual sólo es posible por la existencia de la memoria.

Mi trabajo de investigación se basa en los tres enfoques mencionados anteriormente. En él planteo que una de las funciones principales de los sistemas de memoria podría ser la contribución en la generación de predicciones. Analizo, específicamente, el caso del Sistema de Memoria Motora (SMM), debido a que, desde la literatura del cerebro predictivo, se considera que la habilidad para predecir evolucionó en conjunto con estrategias de movimiento cada vez más complejas. Por ello, el mecanismo predictivo es fundamental para el control del movimiento y, a la vez, se puede abordar el control del movimiento para entender la capacidad predictiva del cerebro. Cabe mencionar que existen varias y distintas aproximaciones sobre cómo el cerebro podría procesar la información con el propósito de generar predicciones, por esa razón mi trabajo está fundamentado en la propuesta particular del Procesamiento Predictivo (PP), del filósofo Andy Clark.

Según el PP, tanto las percepciones como las acciones emergen a través de una “cascada recurrente” de predicciones generadas desde el conocimiento previo del mundo, es decir, desde la memoria. En este sentido, uno de los objetivos principales de mi investigación es explorar, desde la propuesta del PP, cómo se puede entender el SMM y cuál sería su contribución en la ejecución de movimientos dirigidos a objetivos. A la vez, exploro procesos que podrían estar involucrados en el funcionamiento de este sistema mnémico. De manera general, propongo que el SMM puede ser considerado un sistema “predictivo” cuya función es generar predicciones motrices de las trayectorias necesarias para llevar a cabo un comportamiento motor, así como predicciones de las consecuencias sensoriales motrices esperadas que se producirían al ejecutarse dicho comportamiento. También, sugiero que el SMM está constituido por esquemas motrices que se autoorganizan mediante los procesos de adquisición o codificación, recuperación, consolidación y reconsolidación, mismos que conllevan a la ejecución de un comportamiento motor deseado.

Respecto al proceso de adquisición sugiero que los esquemas motores se codifican en los circuitos neuronales involucrados con el movimiento. Sin embargo, los esquemas no son fijos o estáticos, más bien, son flexibles y dinámicos. Esto quiere decir que, como resultado del desarrollo y a través de su interacción con el mundo, el individuo va modificando sus esquemas y dichas modificaciones podrían estar correlacionadas con los cambios en las estructuras cerebrales implicadas en el sistema motor.  Cualquier comportamiento motor, por más novedoso que sea, está basado en experiencias motoras previas. Pero, precisamente, el factor de la novedad determina el ajuste requerido en los esquemas para que éstos se vuelvan cada vez más efectivos. Al ejecutarse la acción, se produce información motriz a tiempo real que se transmite al esquema motor a manera de retroalimentación e indica los ajustes necesarios para que el comportamiento motor sea exitoso. Por lo que en el proceso de aprendizaje motor se requiere tanto de información motriz pasada como de una retroalimentación que refuerce o ajuste a un esquema. En este sentido, la información motriz pasada constituye a las predicciones motrices, mientras que la información motriz novedosa hace referencia a un error en la predicción, debido a que es la información que no coincidió con la hipótesis motora generada por el sistema.

Ahora bien, dada una acción deseada, se produce en el sistema un proceso de recuperación que puede entenderse como la reactivación de un esquema motor.  Este proceso genera un estado de plasticidad en el cual pueden ocurrir determinados cambios. Aquí entran en juego los procesos de consolidación y reconsolidación. Es importante señalar que éste último proceso no representa simplemente una reestabilización automática de una memoria recuperada. Ya que, acorde con algunas investigaciones recientes, los procesos celulares y moleculares que subyacen a la consolidación y a la reconsolidación son diferentes. De acuerdo con esta hipótesis, en mi trabajo sugiero que, por un lado, la consolidación tiene el objetivo de vincular la información novedosa al esquema y, por otro lado, la reconsolidación tiene el objetivo de reforzar información certera del esquema. Es decir, las predicciones motrices que fueron confirmadas durante la ejecución del comportamiento motor se reconsolidan, mientras que el error predictivo se consolida. Esta dinámica podría proporcionar cierta economía al cerebro, debido a que no es necesario codificar repetitivamente información que ya es predicha apropiadamente por el SMM. A la vez, este tipo de flujo de información podría generar un bucle de retroalimentación, en el que la ejecución de un comportamiento motor es fundamental tanto para el reforzamiento como para la modificación de los esquemas motores.

En resumen, con mi trabajo propongo un modelo teórico explicativo del sistema predictivo de memoria motora y, desde esta perspectiva, tal modelo se presenta como un sistema conformado por ciertos procesos que, en conjunto, producen una dinámica que permite que los comportamientos motores sean estables y flexibles a la vez. También, presento una manera no tradicional de entender la función mnémica, enfatizando que la memoria, más que almacenar el pasado, está dirigida a predecir el futuro. Respecto al Procesamiento Predictivo, Clark señala que su propuesta unifica procesos cognitivos como la percepción, la acción y la atención. En ese sentido, mi trabajo podría considerarse como una posible aportación para dicha propuesta, debido a que, si bien la memoria es un elemento crucial para la generación de predicciones, hasta la fecha no se habían explicado procesos mnémicos que podrían subyacer a la organización y función de la memoria motora. Precisamente, cabe mencionar que mi propuesta intenta hacer un zoom-in en un sistema específico de memoria que se considera fundamental para el mecanismo predictivo. Sin embargo, queda pendiente abordar de qué manera otros sistemas mnémicos y distintos sistemas sensoriales (p. ej. el sistema visual) podrían estar interactuando en la generación de predicciones motrices y la formación de esquemas motores.

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