Cuando una percepción es suficientemente intensa queda grabada en nuestro archivo permanente. Llamamos a este archivo memoria a largo plazo. Antes, habrá atravesado las barreras de la memoria sensorial, la cual atraviesa sin que seamos conscientes y la de la memoria a corto plazo. Para que esto suceda, la percepción tiene que tener un valor significativo para nuestra mente. Es decir, tiene que interpretar que le servirá de algo para sobrevivir, para reproducirse, para evitar algún peligro, etc. Todos los recuerdos irrelevantes se van fusionando en una especie de resumen que hace nuestra mente. Por ejemplo, intentar recordar dónde aparcamos hace varios días. Nuestra mente resume toda esa información que no considera relevante y la almacena bajo paquetes como: normalmente aparco junto a esta tienda o suelo dejar el coche en esa calle. Pero intentar recordar dónde hemos aparcado todos los días anteriores es virtualmente imposible, salvo que nuestra vida nos vaya en ello. En cambio, los recuerdos unidos a emociones intensas se quedan grabados de forma indeleble. El día de tu boda, el del nacimiento de tu hijo, el día de un atentado, el de un magnicidio, etc. Tanto las emociones positivas como las negativas activan la memoria a largo plazo, porque esos recuerdos nos sirven para buscar o para evitar determinadas situaciones.
La memoria a largo plazo, sin embargo tiende a eliminar con el tiempo partes de los recuerdos que considera obsoletos, salvo que se rememoren por algún motivo. Por ello, la memoria va perdiendo datos progresivamente.Otra característica que tiene es que rellena los espacios vacíos con datos coherentes aunque sean falsos. Es decir, crea una historia con sentido aun cuando incorpore datos inventados. Además, tiende a ser poco precisa en las formas. La memoria a largo plazo no es como una grabadora de vídeo. Es más bien un resumen de las características más significativas. Lo cual hace que los recuerdos nos engañen y descubramos con el paso del tiempo que aquel lugar o aquella cara no era como recordábamos.
En cuanto a las regiones que se activan hay que añadir que estos recuerdos se reparten por todo el neocórtex y no en regiones cerebrales determinadas, que cada recuerdo configura el mapa cerebral de una determinada forma, como una pantalla que enciende sus píxeles en un orden diferente. En el registro de los recuerdos tienen un papel preponderante el hipocampo, que se encarga de la parte sensorial del recuerdo y el núcleo amigdalítico, que gestiona las emociones asociadas a los recuerdos.
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