Representação da Informação Espaciotemporal na Memória Episódica Humana e Navegação

Os modelos contemporâneos de navegação espacial e memória episódica (memória para eventos) postulam que os seus cálculos subjacentes emergem principalmente de mecanismos neurais partilhados dentro dos lobos temporais mediais. Como parte das últimas duas rondas de financiamento para esta renovação competitiva, os investigadores começaram a delinear diferenças cognitivas e neurais importantes entre a navegação e a memória episódica. O novo quadro emergente defende a navegação como uma competência cognitivo-motora orientada pelos sentidos que envolve a extração de regularidades espaciais, e a memória episódica como principalmente orientada internamente e envolvendo marcadores de posição ordinais. Os investigadores formulam a hipótese de que a navegação e a memória episódica envolvem, portanto, regiões cerebrais e redes macroscópicas parcialmente distintas, embora onde e como estas diferenças emergem no cérebro permaneça uma área de exploração ativa. Aqui, os investigadores testam novos aspetos deste quadro teórico: como o conhecimento pré-existente afeta diferencialmente a aquisição de novas memórias episódicas em comparação com as representações relacionadas com a navegação ao longo de intervalos mais longos (dias e semanas; Objetivo 1) e mais curtos (horas; Objetivo 2). Ao longo do estudo, os investigadores propõem modelos alternativos significativos, incluindo a ideia de que a conectividade com o hipocampo e o neocórtex, e as redes macroscópicas corticais fora do hipocampo, desempenham papéis críticos e únicos na memória episódica em comparação com a navegação. No Objetivo 1, utilizando fMRI de alta resolução, os investigadores propõem empregar três experiências diferentes para comparar como o esquema (conhecimento espacial pré-existente) e os scripts (conhecimento temporal pré-existente) interagem diferencialmente com a nova aprendizagem no contexto da memória episódica e da navegação. Em conjunto, os resultados destas experiências fornecerão uma perspetiva mecanicista sobre como os seres humanos organizam as memórias episódicas e o conhecimento relevante para a navegação ao longo de intervalos mais longos, o que poderá ser significativo para a reabilitação cognitiva. No Objetivo 2, os investigadores concentram-se em como a memória episódica interage com a navegação e o conhecimento pré-existente ao longo de intervalos de curto prazo (horas), estudando a simulação mental antes e depois da navegação. A simulação mental envolve lembrar ou planear experiências ativamente e tem ligações diretas com processos cognitivos centrais para a memória episódica, particularmente nas nossas três experiências propostas diferentes. Aqui, a equipa do investigador principal empregará EEG intracraniano com resolução temporal em conjunto com o Dr. Brad Lega da Universidade do Texas Southwestern para identificar melhor o conteúdo mnemónico tanto da navegação como da simulação mental, incluindo uma manipulação causal envolvendo o antagonista muscarínico da acetilcolina escopolamina e registos de células únicas. Em conjunto, as experiências no Objetivo 2 fornecerão uma nova perspetiva sobre a base mecanicista das representações relacionadas com a memória episódica e a navegação. Tal mecanicismo poderá ser útil no desenvolvimento de protocolos de neuroestimulação ou farmacológicos (por exemplo, envolvendo acetilcolina) que possam ser utilizados para reforçar a função de memória ou navegação prejudicada após um acidente vascular cerebral, dano por convulsão ou outras lesões cerebrais que afetem a função hipocampal.