Como o córtex pré-frontal nos ajuda na formação de memórias?

Memória de trabalho é um termo utilizado na ciência para demonstrar o tipo de informação que é guardado na cabeça durante apenas alguns segundos, e geralmente é utilizado enquanto estamos trabalhando. Alguém fala para você uma lista de itens e você precisa memorizar eles por alguns segundos enquanto anota em um pedaço de papel; isso é memória de trabalho. Você sai de casa e estaciona o carro em algum lugar para comprar pão e depois retorna, isso também é memória de trabalho. Alguém te diz o número do telefone e você mantém os números na cabeça por alguns segundos enquanto anota em um pedaço de papel; isso também é memória de trabalho.

O papel do córtex pré-frontal na memória de trabalho foi descrita há muito tempo na ciência, um artigo científico publicado em 1989 investigou como o cérebro de macacos consegue manter as informações na cabeça por um curto período de tempo. Para investigar isso, os animais foram submetidos a um simples teste de recompensa utilizando controle motor ocular. Os animais deveriam manter o olhar fixo no centro da tela, em seguida haveria a apresentação de um objeto por um curto período (0,5 segundos). E posteriormente um intervalo de tempo de 6 segundos no qual não haveria mais objeto nenhum na frente do macaco. Durante esse tempo o animal deve manter seu olhar fixo no centro da tela e se espera que ele mantenha guardada em sua memória a direção que o objeto apareceu anteriormente. Após esse tempo ele recebe um sinal de que deve mover seu olhar para onde o objeto estava (ver figura abaixo). Caso acerte os pesquisadores lhe dão uma recompensa, o que faz o macaco querer completar a tarefa.

Enquanto o animal realiza esse exercício os pesquisadores gravam a atividade dos neurônios, no córtex pré-frontal. Dessa forma podem elucidar qual o papel dessa região durante a memória de trabalho.

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A primeira parte da tarefa de avistar o objeto em uma localização especifica acontece porque quando nosso córtex recebe informações visuais ele automaticamente a distribui em parâmetros específicos. Isso quer dizer que um conjunto de neurônios possui atividade apenas quando o objeto se encontra a direita de nosso campo de visão e possuem atividade mínima caso o objeto se encontre em qualquer outra direção. Enquanto isso um outro grupo de neurônios possui atividade máxima quando o objeto se encontra a esquerda do nosso campo de visão, possuindo atividade mínima em todas as outras direções; e assim sucessivamente.

Como a memória de trabalho supõe que mantemos alguma informação em nossa mente por um curto período de tempo, caso o córtex pré-frontal tivesse relação à memória de trabalho, eles teriam atividade apenas durante o intervalo entre a apresentação do objeto e a resposta do animal. Qualquer neurônio tendo atividade durante a apresentação do objeto seria sobre informação sensorial; qualquer neurônio com atividade durante a resposta do animal, traria informação motora. E foi exatamente isso que observaram.

Neurônios do córtex pré-frontal aumentavam sua atividade apenas durante o intervalo entre apresentação do estímulo e a resposta do animal. E apenas quando o animal acertava a localização do objeto. Quando o animal errava duas coisas aconteciam com a atividade desses neurônios: ou eles aumentavam sua atividade durante o início da tarefa e depois perdiam atividade (o animal se distraiu e perdeu a informação da memória), ou o neurônio nunca havia aumentado sua atividade (o neurônio não guardara a informação no inicio da tarefa).

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Referência:

Mnemonic Coding of Visual Space in the Monkey’s Dorsolateral Prefrontal Cortex. Shintaro Funahashi, Charles J. Bruce, And Patricia S. Goldman-Rakic. Journal of Neurophysiology. Vol. 6 1, No. 2. February 1989.

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