Sincronia cerebral pode explicar os limites de memória

Um novo estudo da City, University of London e MIT pode ter revelado as razões por trás de nossas limitações de memória. Os pesquisadores descobriram que tentar reter muita informação em nossa memória de trabalho leva a uma falha de comunicação entre partes do cérebro responsáveis ​​por mantê-la.

A experiência cotidiana torna óbvio – às vezes frustrantemente – que nossa capacidade de memória de trabalho é limitada e só podemos manter tantas coisas conscientes em mente de uma só vez. Os resultados de um novo estudo, publicado na revista Cerebral Cortex, podem explicar por que: Os autores sugerem que o acoplamento de ondas cerebrais entre três regiões-chave se decompõe de maneiras específicas quando a carga de memória de trabalho visual se torna demais para lidar. Essa perda de sincronia significa que as regiões não podem mais se comunicar umas com as outras para sustentar a memória de trabalho.

A capacidade máxima de memória de trabalho – por exemplo, o número total de imagens que uma pessoa pode ter na memória de trabalho ao mesmo tempo – varia entre indivíduos, mas tem em média cerca de sete. Este novo estudo tenta entender o que faz com que a memória tenha esse limite intrínseco.

O principal autor do estudo, o Dr. Dimitris Pinotsis, professor do Departamento de Psicologia da City, Universidade de Londres, e pesquisador afiliado do Departamento de Cérebro e Ciências Cognitivas do MIT, disse: “Na capacidade de memória de pico, o cérebro sinaliza que manter memórias e orientar ações baseadas nessas memórias, atingindo seu limite. Acima deste pico, os mesmos sinais se quebram”.

Como os pesquisadores anteriormente correlacionaram a capacidade de memória de trabalho com a inteligência, entender o que faz com que a memória de trabalho tenha um limite intrínseco é importante, porque também poderia ajudar a explicar a natureza limitada do pensamento consciente e como ele pode se decompor em doenças.

“Como certas doenças psiquiátricas podem reduzir a capacidade do cérebro, as descobertas poderiam explicar mais sobre como essas doenças interferem no pensamento”, disse o professor Earl Miller, autor sênior do estudo e professor de neurociência de Picower, no Picower Institute for Learning and Memory. O outro autor do estudo é o Dr. Timothy Buschman, professor assistente do Instituto de Neurociência da Universidade de Princeton.

Para investigar os limites de memória de trabalho, os pesquisadores realizaram uma análise estatística detalhada dos dados quando animais jogaram um jogo simples. Eles tiveram que identificar a diferença quando foram mostrados um conjunto de quadrados em uma tela e, depois de uma breve tela em branco, um conjunto quase idêntico em que um quadrado mudou de cor. O número de quadrados envolvidos, portanto, a carga de memória de trabalho de cada rodada, variava de forma que, às vezes, a tarefa excedia a capacidade dos animais.

Enquanto os animais brincavam, os pesquisadores mediram a freqüência e o tempo das ondas cerebrais produzidas por conjuntos de neurônios em três regiões que supostamente tinham uma relação importante – embora ainda desconhecida – na produção da memória visual de trabalho: o córtex pré-frontal (PFC), campos oculares (FEF) e área intraparietal lateral (PIP).

Usando sofisticadas técnicas matemáticas, eles descobriram que as regiões funcionam essencialmente como um comitê, sem muita hierarquia, para manter a memória operacional funcionando. Eles também encontraram mudanças à medida que a memória de trabalho se aproximava e depois excedia a capacidade. Em particular, os pesquisadores descobriram que, acima da capacidade, o acoplamento do PFC ao FEF e ao LIP em baixa frequência parou.

Como estudos anteriores sugeriram que o papel do PFC pode ser empregar ondas de baixa frequência para fornecer o feedback que mantém o sistema de memória de trabalho em sincronia, os pesquisadores sugerem que, quando esse sinal falhar, todo o conjunto também pode. Essa observação também pode explicar por que a capacidade de memória tem um limite finito.

O professor Miller disse: “Sabíamos que a carga de estímulo degrada o processamento de estímulos em várias áreas do cérebro, mas não vimos nenhuma mudança distinta relacionada à capacidade de alcance do cérebro, mas percebemos isso com o acoplamento de feedback. Ele cai quando os sujeitos excederam sua capacidade. O PFC deixa de fornecer o acoplamento de feedback para o FEF e o LIP. ”

As descobertas também poderiam ajudar a otimizar as exibições de heads-up em carros e desenvolver testes de diagnóstico para doenças como esquizofrenia e demência, entre outras aplicações.

“Entender os sinais cerebrais no pico da carga pode nos ajudar a entender as origens das deficiências cognitivas. Isso poderia levar a novas abordagens terapêuticas para pessoas necessitadas, como esquizofrênicos ”, disse o Dr. Pinotsis.

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