Cómo nos ayuda el cerebro a centrar nuestra atención
¿Cómo podemos pasar de un estado de falta de atención a uno de máxima atención? Científicos del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y la Universidad del Sur de California han desarrollado un marco novedoso que describe la forma en que el locus coeruleus regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante en situaciones que requieren atención. Crédito: Anubhav Saxena en Unsplash
¿Cómo podemos pasar de un estado de falta de atención a uno de máxima atención? El locus coeruleus, literalmente el «punto azul», es un pequeño grupo de células en la base del cerebro. Como fuente principal del neurotransmisor noradrenalina, nos ayuda a controlar nuestro foco de atención. Sintetizando la evidencia de estudios en animales y humanos, los científicos del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y la Universidad del Sur de California ahora han desarrollado un marco novedoso que describe la forma en que la mancha azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante en situaciones que requieren atención. Sus hallazgos han sido publicados en un artículo de opinión en la revista Trends in Cognitive Sciences.
Nuestra atención fluctúa. A veces, nos distraemos y las cosas se nos escapan de nuestra conciencia, mientras que otras veces podemos concentrarnos fácilmente en lo que es importante. Imagina que estás caminando a casa después de un día de trabajo; tal vez estés preparando mentalmente la lista de comestibles que comprar para la cena, estás en un estado de falta de atención. Sin embargo, cuando un automóvil que no notó toca la bocina de repente, puede redirigir fácilmente su atención y responder a esta nueva situación. Pero, ¿cómo cambia el cerebro de un estado de falta de atención a uno de atención enfocada?
Durante los estados de falta de atención, nuestro cerebro se rige por fluctuaciones lentas y rítmicas de la actividad neuronal. En particular, se cree que los ritmos neuronales a una frecuencia de alrededor de 10 Hertz, denominados oscilaciones alfa, suprimen el procesamiento activo de las entradas sensoriales durante la falta de atención. Por lo tanto, las oscilaciones alfa pueden entenderse como un filtro que regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información externa.
«Si bien el vínculo entre el aumento y la disminución de las oscilaciones alfa y la atención se ha establecido durante algún tiempo, se sabe menos sobre lo que hace que estos patrones rítmicos de activación aparezcan y desaparezcan», dice Markus Werkle-Bergner, científico sénior del Centro de Psicología del Ciclo Vital del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y coautor del artículo de opinión.
Para explorar Para responder a esta pregunta, los investigadores se centraron en la mancha azul (locus coeruleus), una diminuta estructura celular que se encuentra en el tronco encefálico, escondida en lo profundo de la corteza. Este grupo de células tiene solo unos 15 milímetros de tamaño, pero está conectado a la mayor parte del cerebro a través de una extensa red de fibras nerviosas de largo alcance. La mancha azul está formada por neuronas que son la fuente principal del neurotransmisor noradrenalina. Al regular la comunicación neuronal, la noradrenalina contribuye al control del estrés, la memoria y la atención.
«Debido a su pequeño tamaño y su ubicación profunda en el tronco encefálico, antes era casi imposible investigar el núcleo noradrenérgico no -invasivamente en humanos vivos. Afortunadamente, en los últimos años, la investigación con animales ha revelado que las fluctuaciones en el tamaño de la pupila están vinculadas a la actividad de la mancha azul. Por lo tanto, nuestros ojos pueden considerarse como una ventana a una región del cerebro que durante mucho tiempo parecía inaccesible. ”, dice Mara Mather, profesora de Gerontología en la Universidad del Sur de California y coautora del artículo de opinión.
Para estudiar si la noradrenalina de la mancha azul podría ser un factor que regula las oscilaciones alfa, los investigadores combinaron grabaciones de la pupila tamaño y oscilaciones neuronales mientras los participantes resolvían una exigente tarea de atención. Como era de esperar, durante los momentos de mayor tamaño pupilar, indicativos de mayor actividad noradrenérgica, las oscilaciones alfa desaparecieron. Además, los participantes que mostraron respuestas pupilares y alfa más fuertes fueron mejores para resolver la tarea de atención. Estos hallazgos, que se publicaron en 2020 en un artículo del Journal of Neuroscience, sugieren que al modular las oscilaciones alfa, la mancha azul puede ayudarnos a centrar nuestra atención.
Lo que quedó sin respuesta en este estudio es cómo influye la noradrenalina oscilaciones alfa. Para abordar esta pregunta, los autores también recurrieron a investigaciones previas en animales que registraron la actividad neuronal directamente de las neuronas en el tálamo, una región en el medio del cerebro que funciona como un marcapasos del ritmo alfa. Es importante destacar que el disparo rítmico de estas neuronas en reposo da lugar a las oscilaciones alfa corticales que se observan durante los estados de falta de atención. Sin embargo, agregar noradrenalina a estas neuronas anula su ritmicidad.
«Al reunir los hallazgos de los estudios, pudimos describir cómo la noradrenalina y el tálamo podrían interactuar para controlar la actividad rítmica alfa. Sugerimos que la noradrenalina de la mancha azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro para procesar información relevante mediante la supresión de los generadores alfa en el tálamo», dice Martin Dahl, investigador postdoctoral en el Centro de Psicología del Ciclo Vital, el Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y la Universidad del Sur de California y primer autor del artículo de opinión. .
Por lo tanto, durante situaciones que requieren un cambio repentino en la atención, una oleada de noradrenalina nos ayuda a reenfocarnos y esquivar rápidamente el automóvil que se aproxima.
Más estudios a largo plazo que evalúan tanto el locus coeruleus y el tálamo en los mismos participantes pueden arrojar nueva luz sobre los mecanismos neuronales de la atención y su declive en el envejecimiento y la enfermedad.
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Un pequeño núcleo en el cerebro tiene grandes efectos sobre el aprendizaje y la memoria en la vejez Más información: Martin J. Dahl et al, La modulación noradrenérgica de la actividad neuronal rítmica forma selectiva atención, Tendencias en Ciencias Cognitivas (2021). DOI: 10.1016/j.tics.2021.10.009 Información de la revista: Journal of Neuroscience , Trends in Cognitive Sciences
Proporcionado por Max Planck Society Cita: How the brain nos ayuda a centrar nuestra atención (2022, 7 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-brain-focus-attention.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.