Los carboneros tienen una memoria similar a un código de barras para recordar cuándo y dónde escondieron sus comidas

Estos nuevos hallazgos pueden arrojar luz sobre cómo el cerebro crea recuerdos de los acontecimientos que conforman nuestras vidas.

"Vemos el mundo a través de nuestros recuerdos de objetos, lugares y personas", dijo Dmitriy Aronov, Ph.D., investigador principal del Instituto Zuckerman de Columbia y profesor asistente de neurociencia en el Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de Columbia.

"Los recuerdos definen por completo la forma en que vemos e interactuamos con el mundo. Con esta ave, tenemos una manera de entender la memoria de una manera increíblemente simplificada, y al comprender su memoria, entenderemos algo sobre nosotros mismos".

Los carboneros son "genios de la memoria"

Este formato de la memoria similar a un código de barras, revelado por primera vez en la revista Cell, puede ser una táctica común en el cerebro de los animales, incluido el de los humanos.

"Hay muchos hallazgos en humanos que son totalmente consistentes con un mecanismo de código de barras", dijo el investigador postdoctoral Selmaan Chettih, Ph.D., coautor del estudio junto con Emily Mackevicius, Ph.D.

Los carboneros son "genios de la memoria", dijo el Dr. Aronov, autor correspondiente del estudio. Son maestros de la memoria episódica: la capacidad del cerebro para recordar momentos específicos, como esconder un poco de comida debajo de la corteza de un árbol o en un nudo. Esto puede ser una cuestión de vida o muerte para ellos, ya que a diferencia de la mayoría de las aves que viven en lugares fríos, los carboneros no migran durante el invierno. Esto significa que su supervivencia depende de recordar dónde escondieron la comida durante los meses más cálidos, y algunos hacen hasta 5.000 de estos escondites por día.

Vídeo de Carboneros almacenando semillas en el campo de pruebas. Crédito: Cell/Chettih et al.

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que estas aves dependen del hipocampo (una estructura cerebral fundamental para la memoria en todos los vertebrados, incluidos los humanos) para almacenar los recuerdos de sus escondites. Sin embargo, nadie había identificado la actividad neuronal específica en el hipocampo que codifica recuerdos episódicos como los eventos de almacenamiento de alimentos.

"La pregunta que intentamos responder es: '¿Qué es físicamente un recuerdo?'", dijo el Dr. Chettih.

Los carboneros pueden ayudar a los científicos a descubrir este misterio. Para explorar los prodigiosos recuerdos de los carboneros, el Dr. Aronov y su equipo construyeron estadios interiores inspirados en los hábitats naturales de las aves.

En experimentos típicos, un carbonero de cabeza negra esconde instintivamente semillas de girasol en agujeros en las arenas mientras los investigadores monitorean la actividad en el hipocampo. Mientras tanto, seis cámaras también graban a las aves mientras revolotean, con un sistema de inteligencia artificial que las rastrea automáticamente mientras esconden y recuperan semillas.

Almacenamiento en caché de semillas de carbonero con seguimiento postural 3D. Crédito: Cell/Chettih et al.

Sorprendentes resultados

Los científicos descubrieron inesperadamente que cada vez que un carbonero escondía una semilla, las neuronas del hipocampo se activaban siguiendo un patrón único. Estos patrones fugaces se reactivaron cuando las aves recuperaron ese alijo de comida específico.

"Estos son patrones de actividad muy sorprendentes, pero son muy breves: sólo un segundo de duración en promedio", dijo el Dr. Chettih. "Si no supieras exactamente cuándo y por qué sucedieron, sería muy fácil pasarlos por alto".

Mientras los investigadores reflexionaban sobre sus datos, la idea de los códigos de barras neuronales como etiquetas únicas para diferentes eventos comenzó a tener sentido, dijeron.

Estos patrones de códigos de barras existen independientemente de la actividad de las neuronas del hipocampo, llamadas células de lugar, que codifican recuerdos de ubicaciones. Cada código de barras sigue siendo distinto, incluso cuando se trata de escondites escondidos en el mismo lugar pero en momentos diferentes, o en escondites vecinos creados en rápida sucesión.

"Muchos estudios del hipocampo se han centrado en las células de lugar, y su descubrimiento se concedió el Premio Nobel en 2014", dijo el Dr. Aronov.

En el futuro, los investigadores quieren ver si los carboneros activan códigos de barras cuando buscan escondites en ubicaciones remotas.

Los investigadores también están ansiosos por saber si la táctica de códigos de barras que han descubierto en los carboneros se usa ampliamente entre otros animales, incluidos los humanos. Esta investigación puede ayudar a arrojar luz sobre una parte fundamental de la experiencia humana.

Referencia

Selmaan N. Chettih, et al, Barcoding of episodic memories in the hippocampus of a food-caching bird, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.02.032.