Exactamente cómo los hechos son memorizados y recuperados por el cerebro es un misterio. Sin embargo, los neurocientíficos saben que hay una estructura primitiva en el centro del cerebro llamada hipocampo, que es una región pivotal en la formación de la memoria. Aquí, los cambios en la fuerza de las conexiones entre neuronas, las cuales llamamos sinapsis, son la base de la formación de los recuerdos. Las redes de neuronas que se ligan al hipocampo son las mejores candidatas para codificar recuerdos específicos.
Debido a que no es posible hacer pruebas directas en el cerebro, la evidencia experimental para este proceso de la formación de la memoria es difícil de obtener. Por ello, los modelos matemáticos y computacionales pueden dar cierta evidencia. Los investigadores del A*STAR Institute for Infocomm Research, de Singapure, lidereados por Eng Yeow Cheu, han desarrollado un modelo que bien podría dar luz sobre las condiciones sinápticas exactas requeridas en la formación de la memoria.
Su trabajo ha sido construido sobre un modelo previamente propuesto de memoria auto-asociativa, un proceso en donde la memoria es recuperada o completada después de la activación parcial de su red neuronal constituyente. El modelo anterior proponía que la codificación de las redes neuronales que codificaban la memoria de corto plazo se activan en puntos específicos durante la oscilación de la actividad cerebral. Cambios en la fuerza de las sinapsis y por ende, de la habilidad de las neuronas en la red para activar a las otras, llevan a una memoria asociativa de largo plazo.
Cheu y su equipo entonces adaptaron el modelo matemático que describe la actividad de una sola neurona para incorporar características específicas de la célula en el hipocampo, incluyendo su actividad inhibitoria. Esto permitió modelar la red neuronal en el hipocampo que codifica la memoria de corto plazo. Mostraron pues los investigadores que para que exista una formación exitosa de la memoria auto-asociativa, la fuerza de las sinapsis necesita ser de cierto rango: si la sinapsis es demasiado fuerte, las neuronas asociadas son activadas en momentos equivocados y la red puede bloquearse, destruyendo los recuerdos. Si la sinapsis no es suficientemente fuerte, la activación en las neuronas de la red no puede activar al resto y al recuperar la información falla.
Este estudio, a decir de los propios investigadores, además de dar luz al problema sobre cómo los recuerdos son guardados en el cerebro, podría dar un impulso significativo en la construcción de computadoras cognitivas artificiales en el futuro.
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