Como o cérebro toma decisões baseadas em memória

A maioria de nós conhece esse sentimento de tentar recuperar uma memória que não vem imediatamente. Embora a recuperação da memória tenha sido objeto de inúmeros estudos com animais e outros trabalhos de neuroimagem em seres humanos, exatamente como o processo funciona - e como tomamos decisões com base nas memórias - permanece incerto.

Em um novo estudo publicado na revista Science, uma equipe colaborativa de neurocientistas identificou diferentes conjuntos de neurônios individuais responsáveis ​​pela tomada de decisões com base na memória, uma característica da flexibilidade do cérebro humano.

"Um aspecto essencial da flexibilidade cognitiva é a nossa capacidade de buscar seletivamente informações na memória quando precisamos delas", diz o autor sênior. "Esta é a primeira vez que neurônios são descritos no cérebro humano que sinalizam decisões baseadas na memória. Além disso, nosso estudo mostra como as memórias são transferidas para o lobo frontal seletivamente e somente quando necessário".

O estudo, que tem implicações para o tratamento de problemas de memória associados à doença de Alzheimer, epilepsia e esquizofrenia, foi realizado em pacientes que já estavam em cirurgia cerebral para tratamento de suas convulsões. Os voluntários visualizaram imagens em uma tela e responderam a diferentes tipos de perguntas sobre as imagens, enquanto os pesquisadores registravam a atividade de neurônios individuais em seus cérebros usando eletrodos implantados.

Por exemplo, um sujeito pode receber uma foto de alguém que nunca tinha visto antes e perguntar: "Você já viu esse rosto antes?" ou "Isso é um rosto?" As duas perguntas, respectivamente, ajudam os pesquisadores a distinguir entre uma decisão baseada em memória e uma decisão baseada não em memórias, mas em categorias, como rostos.

"Tomamos decisões com base nas memórias recuperadas o tempo todo", diz o principal autor. "'Qual restaurante devo pedir comida hoje à noite?' ou "Onde devo procurar minhas chaves em seguida?" Neste estudo, fizemos perguntas simples, sim ou não, destinadas a fazer com que um voluntário acesse sua memória recente ou seu conhecimento categórico".

A codificação e recuperação de memórias ocorrem na porção medial inferior do cérebro em uma região chamada lobo temporal medial, que inclui o hipocampo. Os processos de tomada de decisão envolvem uma região na frente do cérebro chamada córtex frontal medial.

"A capacidade de envolver e utilizar de maneira flexível nossas memórias para tomar decisões depende das interações entre os lobos frontal e temporal, sendo o primeiro o local do controle executivo e o último o local onde as memórias desse tipo são armazenadas. Pouco se sabia antes sobre como o interações entre essas duas partes do cérebro humano ocorrem", diz o líder.

No estudo, os pesquisadores monitoraram neurônios únicos no lobo temporal e no frontal de 13 indivíduos. Os resultados revelaram neurônios que codificam memórias no lobo temporal e "neurônios de escolha de memória" no lobo frontal; esses neurônios não armazenam memórias, mas ajudam a recuperá-las.

"Tanto o lobo temporal medial quanto o córtex frontal medial se tornam ativos quando a decisão exige que o paciente se lembre de algo. A interação entre essas duas estruturas cerebrais permite uma recuperação bem-sucedida da memória", diz o líder. "Então, se perguntarmos a um paciente se eles já viram um rosto antes, os neurônios de ambas as regiões se tornarão ativas. Mas, se lhes mostrarmos a mesma imagem e perguntarmos:" Isso é um rosto? ", Os neurônios da escolha da memória permanecerão silenciosos. vemos uma segunda população distinta de neurônios no lobo frontal, apoiando o objetivo atual do indivíduo de categorizar a imagem ".

O estudo também identificou um conjunto diferente de "neurônios de contexto" no lobo frontal. Esses neurônios codificam informações sobre as instruções dadas a um sujeito para uma determinada tarefa. Por exemplo, os sujeitos foram instruídos a pressionar um botão ou a usar movimentos oculares para transmitir sua resposta a uma pergunta; os neurônios do contexto sinalizavam qual dessas duas ações tomar, independentemente de qual fosse a resposta à pergunta.

"Curiosamente, descobrimos que a decisão foi representada pelos neurônios de escolha de memória de uma maneira abstrata, de modo que os mesmos neurônios pudessem sinalizar essas informações em diferentes contextos. Isso provavelmente explica grande parte da flexibilidade que vemos na tomada de decisões em seres humanos", diz o autor sênior.

A comunicação entre os lobos temporal e frontal também foi observada através da análise das ondas teta, comuns no lobo temporal. Os pesquisadores descobriram que os neurônios do lobo frontal alinhavam seletivamente sua atividade com as ondas teta no lobo temporal somente quando os indivíduos tomavam uma decisão baseada na memória. Os pesquisadores dizem que podem até dizer se um sujeito identificaria corretamente um rosto simplesmente com base na força com que os neurônios de escolha de memória nos lobos frontais coordenavam sua atividade com as ondas teta no lobo temporal.

"Em conjunto, nosso estudo revela vários componentes essenciais que tornam a cognição humana tão flexível", diz o autor sênior.

Para saber mais: https://www.caltech.edu/about/news/where-are-my-keys-and-other-memory-based-choices-probed-brain

https://science.sciencemag.org/content/368/6498/eaba3313