Estudio muestra que ciertas ondas cerebrales no son solo ruido de fondo
Crédito: CC0 Public Domain
Incluso cuando está en reposo, el cerebro nunca está realmente quieto.
Una nueva investigación en ratones arroja luz sobre las señales cerebrales aparentemente aleatorias que zumban en el fondo de los cerebros. Estas señales podrían ayudar al cerebro a cambiar entre estados de falta de atención o desconexión y estados de rendimiento óptimo, informaron investigadores de la UO el 14 de octubre en la revista Neuron.
Los neurocientíficos han estado estudiando una onda de fondo oscilante llamada ritmo alfa en el cerebro humano durante décadas. Esta señal parece reflejar si una persona está comprometida y atenta o no, pero la base neurobiológica de la señal no se entiende completamente.
«Los estados cerebrales tienen grandes efectos sobre cómo puedes pensar y actuar». dijo el neurocientífico y presidente de la UO, David McCormick, quien dirigió el nuevo estudio con el investigador postdoctoral Dennis Nestvogel.
Si el cerebro está inactivo en segundo plano, está procesando la información de manera menos eficiente, lo que dificulta hacer algo que requiere enfoque profundo Por otro lado, si el cerebro está demasiado amplificado, es posible que tampoco funcione de la mejor manera. Comprender cómo se regulan estos estados cerebrales y cómo el cerebro puede cambiar entre ellos podría ayudar a los científicos a aprender más sobre el enfoque, la atención y el compromiso.
En su estudio, McCormick y Nestvogel observaron un patrón de activación de fondo en cerebros de ratones que es similar al ritmo alfa humano. Al registrar la actividad neuronal de los animales mientras exploraban, los investigadores pudieron vincular los patrones de las ondas cerebrales con el comportamiento. Observaron cómo aparecía el ritmo cuando los ratones se relajaban y luego desaparecía cuando los animales se movían o movían el hocico y los bigotes.
Ese patrón de activación neuronal en un cerebro en reposo proviene de una descarga de comunicación entre dos regiones diferentes del cerebro, el tálamo y la corteza, mostró la pareja.
«Sabíamos que el tálamo es importante para dormir», dijo Nestvogel. «Pero no se sabe mucho acerca de cómo el tálamo puede controlar los cambios de momento a momento en los estados de vigilia».
El tálamo es como una centralita en el cerebro: recibe señales de muchas regiones diferentes del cerebro, y los enruta de nuevo. Las neuronas particulares que están en juego aquí «pueden enviar dos tipos diferentes de señales: pueden descargarse rítmicamente en un zumbido en reposo, o pueden cambiar al modo de transmisión de información», dijo McCormick. Y los ratones podían cambiar entre esos dos estados en milisegundos, notó el equipo.
Cuando los investigadores silenciaron la actividad del tálamo, la corteza no pudo cambiar al estado de envío de información más atento. En cambio, las señales de fondo recordaban los patrones observados cuando los ratones están somnolientos o dormidos.
En el futuro, McCormick y Nestvogel esperan aprender más sobre los orígenes de estos ritmos de fondo en el cerebro y comprender mejor cómo afectar el rendimiento. En última instancia, saber cómo funcionan estos circuitos cerebrales podría conducir a mejores tratamientos para el TDAH y otros trastornos que afectan la atención y el enfoque.
«En el pasado, la gente pensaba que la mayoría de los ritmos espontáneos en el cerebro despierto constituyen ruido aleatorio», dijo Nestvogel. «Todavía no conocemos completamente su propósito, pero ahora podemos predecir mejor estas señales y ver sus efectos en el procesamiento y el comportamiento de la información».
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Las entradas de la corteza motora hacen posibles los movimientos diestros en ratones Más información: Dennis B. Nestvogel et al, Visual thalamocortical devices of wake state-dependent activity and alpha oscillations, Neurona (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.10.005 Información de la revista: Neuron
Proporcionado por la Universidad de Oregón Cita: Un estudio muestra que ciertas ondas cerebrales no son solo un fondo noise (2021, 30 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-brain-background-noise.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.