Ondas cerebrales a larga-distancia enfocan la atención

Ondas-cerebrales

Mientras nuestro mundo zumba con distracciones –de celulares a mails o tweets—las neuronas en nuestro cerebro con bombardeadas con mensajes. Una investigación muestra que cuando ponemos atención, algunas de estas neuronas empiezan a disparar al unísono, como un coro que se eleva entre el ruido. Ahora, un estudio en la edición de Mayo 29 de la revista Ciencia revela el centro cerebral que puede servir como conductor de este coro neural.

 

Neuroscientíficos de la MIT encontraron que las neuronas en la corteza prefrontal –el centro de planeación del cerebro—disparan al unísono y envían señales a la corteza visual para que haga lo mismo, generando ondas de alta frecuencia que oscilan entre estas regiones distantes del cerebro como un manantial vibrante. Estas ondas, conocidas como oscilaciones gamma, se han asociado con estados cognitivos como la atención, aprendizaje y la consciencia.

 

“Estamos particularmente interesados en las oscilaciones gamma en la corteza prefrontal porque provee influencias de arriba hacia abajo en otras partes del cerebro,” explica el autor Robert Desimone, director del Instituto McGovern para la Investigación Cerebral y de la Cátedra Doris y Don Berkey de Neurosciencia del MIT. “Sabemos la corteza prefrontal es afectada en las personas con esquizofrenia, TDA y otros trastornos cerebrales, y las oscilaciones gamma también se alteran en estas condiciones. Nuestros resultados sugieren que alteraciones en la sincronía neural en la corteza prefrontal pueden interrumpir la comunicación entre esta región y otras áreas del cerebro, llevando a alterar la percepción, pensamientos y emociones.”

 

Para explicar la sincronía neural, Desimone usa la analogía de una fiesta concurrida con gente hablando en diferentes cuartos. Si los individuos alzan la voz al azar, el ruido se vuelve más fuerte.

 

Pero si un grupo en un cuarto habla al unísono, es más probable que el otro cuarto escuche el mensaje. Si la gente en el otro grupo responde al unísono, los dos cuartos se pueden comunicar.

 

En el estudio de Ciencia, Desimone buscó patrones en la sincronía neural en los dos “cuartos” del cerebro asociados con la atención –el campo visual frontal (FEF)—en la corteza prefrontal y en la región V4 de la corteza visual. Los autores Georgia Gregoriou, posdoctorado asociado en el laboratorio de Desimone, y Stephen Gotts del Instituto Nacional de Salud Mental, entrenó dos macacos para que observen un monitor que muestra múltiples objetos, y que se concentren en uno de los objetos cuando se indique. Monitorearon actividad regular de las regiones FEF y V4 del cerebro cuando los changos o prestaron atención al objeto, o lo ignoraron. Cuando los changos prestaron atención al objeto apropiado, las neuronas en ambas áreas mostraron un fuerte incremento en la actividad. Luego, como si estuvieran conectados a un manantial, las oscilaciones en cada área comenzaron a sincronizarse una con la otra.

 

El equipo de Desimone analizó el tiempo de la actividad neural y encontró que la corteza prefrontal se comprometió primero con la atención, seguido de la corteza visual –como si la corteza prefrontal comandara la región visual a que se ajustara a la atención. El retraso entre la actividad neural en estas áreas durante cada ciclo de onda reflejó la velocidad en que viajó la señal de una región a otra –indicando que las dos regiones del cerebro estaban comunicándose.

 

Desimone sospecha que el patrón de oscilación no es específico de la atención, pero puede representar un mecanismo más general para la comunicación entre diferentes partes del cerebro. Estos hallazgos apoyan la especulación de que la sincronía gamma permite que regiones remotas del cerebro se comuniquen rápidamente una con la otra –lo que tiene implicaciones importantes para la comprensión y tratamiento de trastornos desde la esquizofrenia hasta problemas de visión y atención. “Nos ayuda a pensar cómo estudiar y tratar estos trastornos y a encontrar la manera de restaurar los ritmos gamma en las regiones cerebrales afectadas.”

 

Huihui Zhou, investigador científico del laboratorio Desimone, contribuyó en este estudio. El NIH/Instituto Nacional de Oftalmología y el Instituto Nacional de Salud Mental apoyaron esta investigación.


Por: McGovern Institute for Brain Research / 2 Junio 2009 / ScienceDaily

Link: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090528142829.htm

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