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Aunque es adaptativo para la supervivencia, el aumento de la memoria emocional para la experiencia traumática puede contribuir a la ansiedad y a los trastornos de estrés postraumático. Las investigaciones en modelos animales y en humanos involucran a la amígdala e hipocampo en este proceso. Los pacientes con lesiones selectivas de la amígdala muestran una reducción de la memoria episódica para los elementos emocionales y los estudios de resonancia magnética funcional (IRMf) han informado aumento de las respuestas de la amígdala a los estímulos emocionales, en relación con los neutros, durante la codificación de la memoria.

Un grupo internacional de científicos, dirigido por el Laboratorio de Neurociencia Clínica de Madrid, han revelado el mecanismo que vincula a la amígdala y el hipocampo durante la formación de los recuerdos emocionales. Estudiaron las señales eléctricas de los electrodos implantados en la amígdala y el hipocampo en pacientes con epilepsia resistente a los medicamentos mientras estos realizaban una tarea de memoria emocional. Así, fueron expuestos a escenas aversivas y neutras.

Veinticuatro horas después, se repitieron las imágenes junto con otras nuevas para evaluar el recuerdo. El rendimiento de la memoria fue mayor para las escenas aversivas en comparación con las neutras. ¿Pero qué ocurrió el primer día, que permitió que los recuerdos emocionales se codificaran en la memoria?

El equipo informa que la actividad cerebral "gamma" de alta frecuencia apareció en la amígdala poco después de la presentación de la imagen, con la mayor amplitud para las escenas emocionalmente aversivas que se recordaron un día después. Estas también desencadenaron la transmisión de oscilaciones "theta" más lentas desde la amígdala hasta el hipocampo.

Posteriormente, la actividad gamma aumentó en el hipocampo durante la formación de la memoria emocional y neutral. La observación fue que la cantidad en el hipocampo producida por las imágenes emocionales subía y bajaba con el pico y el valle de la oscilación theta de la amígdala. Esto es análogo a cómo se envían las señales de radio de amplitud modulada (AM). El acoplamiento entre el theta de la amígdala y el gamma del hipocampo se observó en respuesta a todas las imágenes emocionalmente aversivas.

Sin embargo, lo que determinó si la imagen aversiva se recordaría al día siguiente o no, fue el punto de la oscilación theta de la amígdala (del pico al valle) al que se acopló el aumento de la actividad gamma. Se encontró un patrón de organización idéntico cuando el equipo registró la actividad de células cerebrales individuales en el hipocampo. 

Los distintos puntos de una oscilación -del pico al valle y de vuelta al pico- se denominan "fase". Estos hallazgos revelan, por tanto, que la formación de la memoria aversiva en los seres humanos depende de un "código de fase" entre la amígdala y el hipocampo. 

Además, descubrieron que la oscilación theta de la amígdala funciona como un temporizador. El tiempo que tardaba en recorrer la oscilación theta hasta la fase precisa que permitía la codificación exitosa de la memoria aversiva, era el tiempo que tardaban las ráfagas de actividad gamma en el hipocampo en hacerse eco de las que se habían producido en la amígdala.

Este mecanismo podría arrojar luces sobre los procesos de señalización a través de los cuales la amígdala influye en otros aspectos de la cognición, como la percepción y la toma de decisiones, allanando el camino para las terapias dirigidas contra los trastornos psiquiátricos.