Codificación sensorial y recuperación de la memoria se coordinan con ondas propagantes en el cerebro humano

Por qué nuestras mentes errantes pueden ser una característica, no un error

Cada pocos segundos, tu atención se desplaza: en un momento percibes los sonidos y las vistas a tu alrededor; al siguiente revives un recuerdo o planificas el día siguiente. Este estudio sugiere que ese cambio mental no es solo soñar despierto, sino que está impulsado por patrones lentos, en forma de onda, que recorren el cerebro. Estas ondas parecen coordinar cuándo somos más eficaces absorbiendo información nueva del mundo exterior y cuándo somos mejores recuperando información de la memoria.

Mareas lentas en el cerebro en reposo

Incluso cuando estamos sentados con los ojos abiertos, la actividad cerebral sube y baja suavemente. Usando datos de imagen cerebral de grandes grupos de personas, los investigadores encontraron que estos altibajos no son destellos aleatorios. En cambio, forman ondas que comienzan en regiones que gestionan el tacto, el movimiento y la visión, y viajan hacia regiones más profundas y orientadas hacia el interior conocidas colectivamente como la red de modo predeterminado. Ondas similares se han observado a nivel de neuronas individuales en ratones, lo que sugiere que este es un ritmo operativo básico de los cerebros de los mamíferos.

Vinculando ondas cerebrales, activación y la pupila

Para entender qué podrían estar haciendo estas ondas, el equipo siguió pequeños cambios en el tamaño de la pupila, una ventana conveniente sobre la activación momentánea. Tanto en ratones como en humanos, dilataciones breves de la pupila coincidían con grandes eventos a escala cerebral. En ratones, esos eventos tomaban la forma de “cascadas de disparo”, cuando la mayoría de las neuronas registradas disparaban en un orden barrido. En humanos, aparecían como ondas lentas en fMRI que barrían desde áreas sensoriomotoras hacia la red de modo predeterminado y estructuras profundas asociadas. Esta sincronía sugiere que un sistema común de activación podría marcar el ritmo de estos ritmos cerebrales globales.

Leer pensamientos a partir de escáneres cerebrales

A continuación, los investigadores se preguntaron si estas ondas influyen en el grado en que el cerebro codifica lo que vemos. Se centraron en un conjunto de datos masivo en el que voluntarios vieron miles de imágenes naturales mientras estaban tumbados en un escáner de resonancia magnética. Usando un modelo moderno de inteligencia artificial, entrenaron un decodificador que tomaba la respuesta cerebral de cada persona a una imagen y generaba una leyenda de texto para esa imagen. Cuando la leyenda decodificada coincidía estrechamente con la leyenda real, el equipo trató ese ensayo como una señal de que el cerebro de la persona había captado con precisión el significado de la imagen.

Cuando ver es mejor, recordar espera—y viceversa

Puesto que cada imagen del experimento se mostró tres veces, el equipo pudo medir tanto cómo se almacenó inicialmente como cómo se reconoció más tarde. Encontraron que estas capacidades subían y bajaban a lo largo de cada onda lenta. Cuando la onda estaba en una fase en la que las regiones sensoriomotoras externas estaban más activas, el decodificador funcionaba mejor y las personas eran más propensas a formar una memoria duradera de una nueva imagen. Más adelante en la misma onda, cuando la red de modo predeterminado y las regiones relacionadas con la memoria, incluido el hipocampo, estaban más activas, las personas mejoraban en reconocer imágenes que habían visto antes, incluso cuando la codificación de nuevas imágenes se debilitaba. Análisis equivalentes en ratones mostraron una alternancia similar entre una codificación sensorial fuerte y eventos vinculados a la reproducción de la memoria.

Un ritmo compartido para captar y reproducir la experiencia

Para un no especialista, el mensaje clave es que el cerebro parece funcionar con un reloj interno lento, alternando cada pocos segundos entre dos modos complementarios: uno optimizado para captar el mundo exterior y otro afinado para recurrir a recuerdos almacenados. Estos cambios se desplazan como ondas desde regiones orientadas hacia el exterior hacia regiones orientadas hacia el interior y están ligados a sutiles variaciones en la activación. En lugar de interferir con el pensamiento, este ritmo infra-lento podría ayudar al cerebro a equilibrar el aprendizaje a partir del presente con la revisión del pasado, un equilibrio que podría influir en la atención cotidiana, el aprendizaje, el sueño e incluso en los trastornos de la memoria.

Cita: Yang, Y., Leopold, D.A., Duyn, J.H. et al. Sensory encoding and memory retrieval are coordinated with propagating waves in the human brain. Nat Commun 17, 2343 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69068-x

Palabras clave: ondas cerebrales, memoria, procesamiento sensorial, fMRI, activación