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Una pregunta que siempre me he planteado, y que nunca he sabido contestar del todo a mis alumnos, es cómo funciona el control ejecutivo. Más concretamente, el ejecutivo central de la memoria de trabajo. Sabemos bastante sobre sus funciones, pero mucho menos sobre cómo las implementa realmente el cerebro. Este trabajo del Picower Institute for Learning and Memory del MIT, firmado por Osako, Buschman y Sur, sugiere una explicación basada en dos conceptos de la neurociencia computacional y de mi amada geometría cognitiva... los atractores neuronales (attractors) y los subespacios neuronales (neural subspaces). Recordemos que, según el modelo clásico de Baddeley y Hitch, la working memory nos permite mantener información y manipularla temporalmente. El central executive dirige la atención, selecciona la información relevante y coordina los distintos subsistemas de la memoria de trabajo. Pero cómo consigue hacer todo esto? Qué ocurre en el cerebro cuando "coordina"? 🤔 Aquí entran los atractores y los subespacios. Un atractor neuronal es un estado de actividad hacia el que tiende a estabilizarse una red de neuronas. Imaginemos una pelota que cae en una depresión del terreno y permanece allí. De forma parecida, determinadas redes pueden mantener patrones de actividad relativamente estables que representan información, incluso cuando el estímulo original ha desaparecido. Los subespacios neuronales, por su parte, son conjuntos de dimensiones de la actividad de una población de neuronas en los que podemos identificar distintas representaciones u operaciones cognitivas. Por ejemplo, una misma red puede representar información sensorial en un subespacio y mantener información en memoria en otro. Lo interesante del estudio es qué ocurre con esas representaciones cuando la información resulta necesaria para conseguir un objetivo. Para estudiarlo, entrenaron ratones que escuchaban dos sonidos separados por un segundo. Tenían que recordar el primero y compararlo con el segundo. Si eran iguales, debían lamer un bebedero para conseguir agua. Si eran diferentes, debían abstenerse. Después compararon la actividad cerebral con otra situación en la que los ratones escuchaban los mismos sonidos, pero sin tener que responder ni poder obtener recompensa. Y qué descubrieron? Que el cerebro de los ratones registraba los sonidos de forma parecida en ambas situaciones. Sin embargo, cuando necesitaban recordarlos para resolver la tarea, sus representaciones se mantenían mucho más estables. En la condición pasiva, esos patrones tendían a converger y resultaba más difícil distinguir la información correspondiente a cada sonido. Es algo parecido a escuchar un número sin más o escucharlo sabiendo que, dentro de unos segundos, alguien te lo va a preguntar. El número es el mismo... lo que necesitas hacer con él cambia. La idea fundamental es que el control ejecutivo podría funcionar modificando la estabilidad de las representaciones neuronales según lo que necesitamos hacer. Me encanta, la verdad! Y aquí aparece la conexión con Baddeley que me parece especialmente interesante. Quizá podamos entender el ejecutivo central como un conjunto de mecanismos que modifican dinámicamente la estabilidad y la organización de las representaciones neuronales según nuestros objetivos. Una forma de empezar a concretar qué significa que ese supuesto "director" supervise y coordine las operaciones de la memoria de trabajo. Es decir... controlar la memoria de trabajo podría consistir, al menos parcialmente, en modificar el paisaje dinámico de la actividad cerebral para favorecer ciertos atractores, estabilizar la información relevante y permitir que otras representaciones se debiliten o desaparezcan. El estudio se realizó en ratones y se complementó con modelos computacionales. La conexión con el ejecutivo central humano sigue siendo una hipótesis. Aun así, ofrece una explicación mecanicista sugerente de cómo podría implementarse una parte de ese control. Y quizá lo más interesante sea esto... que el control ejecutivo pueda actuar sobre las propias reglas dinámicas que determinan qué información permanece activa y disponible en nuestro cerebro.