A maioria de nosconhece esse sentimento de tentar recuperar uma memória que não vem imediatamente. Vocaª pode estar assistindo uma comédia roma¢ntica com o famoso ator que sempre interpreta a melhor amiga e se vaª incapaz de se lembrar do nome dela (éJudy Greer). 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 decisaµes com base nas memórias - permanece incerto.

Em um novo estudo publicado na edição de 26 de junho da revista Science , uma equipe colaborativa de neurocientistas do Caltech e do Cedars-Sinai Medical Center, em Los Angeles, identificou diferentes conjuntos de neura´nios individuais responsa¡veis ​​pela tomada de decisaµes com base na memória, uma marca registrada da a flexibilidade do cérebro humano.

"Um aspecto essencial da flexibilidade cognitiva éa nossa capacidade de buscar seletivamente informações na memória quando precisamos", diz o autor saªnior Ueli Rutishauser (PhD '08), associado visitante em biologia e bioengenharia da Caltech e professor do conselho de governadores em neurociências da Centro Manãdico Cedars-Sinai. "Esta éa primeira vez que neura´nios são descritos no cérebro humano que sinalizam decisaµes baseadas na memória. Além disso, nosso estudo mostra como as memórias são transferidas seletivamente para o lobo frontal e somente quando necessa¡rio".

O estudo, que tem implicações no tratamento de problemas de memória associados a  doença de Alzheimer, epilepsia e esquizofrenia, foi realizado em pacientes que já estavam em cirurgia cerebral para tratamento de suas convulsaµes. Os voluntários visualizaram imagens em uma tela e responderam a diferentes tipos de perguntas sobre as imagens, enquanto os pesquisadores registravam a atividade de neura´nios individuais em seus cérebros usando eletrodos implantados.

Por exemplo, um sujeito pode receber uma foto de alguém que nunca tinha visto antes e perguntar: "Vocaª já viu esse rosto antes?" ou "Isso éum 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 decisaµes com base nas memórias recuperadas o tempo todo", diz o principal autor Juri Minxha (PhD '18), pesquisador de pa³s-doutorado do Cedars Sinai e visitante em Neurociênciada Caltech. "'Qual restaurante devo pedir comida hoje a  noite?' ou "Onde devo procurar minhas chaves em seguida?" Neste estudo, fizemos perguntas simples, sim ou não, destinadas a fazer com que um volunta¡rio acesse sua memória recente ou seu conhecimento catega³rico ".

A codificação e recuperação de memórias ocorrem na porção média-baixa do cérebro em uma regia£o chamada lobo temporal medial, que inclui o hipocampo. Os processos de tomada de decisão envolvem uma regia£o na frente do cérebro chamada cortex frontal medial.

"A capacidade de envolver e utilizar de maneira flexa­vel nossas memórias para tomar decisaµes 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 ocorrem interações entre essas duas partes do cérebro humano ", diz Rutishauser.

No estudo, os pesquisadores monitoraram neura´nios aºnicos no lobo temporal e no frontal de 13 indiva­duos. Os resultados revelaram neura´nios que codificam memórias no lobo temporal e "neura´nios de escolha de memória" no lobo frontal; esses neura´nios não armazenam memórias, mas ajudam a recupera¡-las.

"Tanto o lobo temporal medial quanto o cortex frontal medial tornam-se 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 Minxha. "Então, se perguntarmos a um paciente se eles já viram um rosto antes, os neura´nios de ambas as regiaµes se tornara£o ativas. Mas, se lhes mostrarmos a mesma imagem e perguntarmos:" Isso éum rosto? ", Os neura´nios da escolha da memória permanecera£o silenciosos. vemos uma segunda população distinta de neura´nios no lobo frontal, apoiando o objetivo atual do indiva­duo de categorizar a imagem ".

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

"Curiosamente, descobrimos que a decisão foi representada pelos neura´nios de escolha de memória de uma maneira abstrata, de modo que os mesmos neura´nios pudessem sinalizar essas informações em diferentes contextos. Isso provavelmente explica grande parte da flexibilidade que vemos nas tomadas de decisão humanas. ", afirma Ralph Adolphs , professor de psicologia, Neurociênciae biologia da Caltech em Bren; diretor do Caltech Brain Imaging Center; e um membro do corpo docente afiliado do Instituto Tianqiao e Chrissy Chen de Neurociaªncia da Caltech.

A comunicação entre os lobos temporal e frontal também foi observada atravanãs da análise das ondas teta, comuns no lobo temporal. Os pesquisadores descobriram que os neura´nios 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 atédizer se um sujeito identificaria corretamente um rosto simplesmente com base na força com que os neura´nios de escolha de memória nos lobos frontais coordenavam sua atividade com as ondas teta no lobo temporal.

"Em conjunto, nosso estudo revela vários elementos essenciais que tornam a cognição humana tão flexa­vel", diz Adolphs.