Las frecuencias de oscilación pueden determinar procesos perceptivos fundamentales en el cerebro
Al igual que un receptor de radio identifica el transmisor de radio desde el que se origina una señal (recuadro en la parte inferior derecha), las áreas de alto nivel de nuestro cerebro distinguen la fuente de una actividad de entrada neuronal en función de su frecuencia característica. En el dibujo de un cerebro humano, A y B marcan áreas cerebrales dedicadas al análisis de la información de dirección de movimiento y color, respectivamente, y C denota áreas cerebrales de alto nivel que combinan la información sobre características visuales individuales en una percepción unificada de objetos visuales. En este ejemplo, el color y la dirección del movimiento del planeador rastreado se analizan por separado en las áreas A y B, y luego se combinan en el área C para crear nuestra percepción única de todas las características del planeador. Crédito: German Primate Center
Enfocarse en lo que es importante representa una de las principales tareas del cerebro. Pero, ¿cómo logramos separar lo importante de lo no importante? Desde hace tiempo se sabe que la actividad neuronal oscilatoria es un factor clave para esta selección atencional en el cerebro de los mamíferos. Científicos del Centro Alemán de Primates en Gttingen y la Universidad de Melbourne ahora han investigado cómo funciona esto. Descubrieron que acoplar frecuencias más bajas de oscilaciones con otras más altas permite afinar el cerebro y, por lo tanto, es la base para funciones cognitivas superiores, como la atención selectiva.
Al contrario de la intuición, la precisión con la que las personas perciben el mundo real no es estable en el tiempo; más bien, fluctúa rítmicamente entre estados de alta y baja precisión varias veces por segundo. Estas fluctuaciones siguen actividades eléctricas rítmicas en el cerebro. Los ritmos eléctricos del cerebro varían en diferentes frecuencias, de 1 a 250 hercios. Usando estas frecuencias, el cerebro regula cómo se transmite la información relevante entre diferentes regiones del cerebro. Un grupo de neurocientíficos del German Primate Centre, Goettingen, Alemania y la Universidad de Melbourne, Australia, ha revisado críticamente la evidencia sobre este tema y muestra cómo estas frecuencias pueden determinar procesos perceptivos fundamentales en el cerebro.
El acoplamiento de frecuencias cruzadas permite la atención selectiva
Un fenómeno básico observado en todas las áreas del cerebro es que los ritmos más lentos (aproximadamente de 4 a 8 hercios) modulan la fuerza de un ritmo más rápido (aproximadamente de 40 a 80 hercios). Esto se conoce como acoplamiento de frecuencia cruzada. El par de frecuencias acopladas entre sí varía según el área cortical y su función para el comportamiento. En algunos casos, la atención puede hacer que las células nerviosas se desincronicen, lo que les permite transportar información diferente, como cuando un instrumento de cuerda toca una melodía diferente al resto de la orquesta. En otros, la atención puede conducir a la activación de un gran número de neuronas para maximizar su impacto. «Es posible que estas dos funciones diferentes se organicen en el cerebro a través del acoplamiento cruzado de frecuencias», dice Moein Esghaei, uno de los autores.
Distinguir entre diferentes tipos de información
La existencia simultánea de Las diferentes bandas de frecuencia en el cerebro también ayudan a etiquetar diferentes modalidades de información que llegan a la misma región del cerebro, por ejemplo, el color y la dirección de un ala delta que vuela en el cielo. «Nuestro cerebro enruta la información sobre el color y el movimiento a través de diferentes frecuencias hacia áreas cerebrales de orden superior, al igual que los sistemas de telecomunicaciones que transmiten diferentes tipos de información al mismo receptor», dice Moein Esghaei.
Comprender las enfermedades neurológicas
«La actividad rítmica de las redes neuronales juega un papel fundamental para la percepción visual en humanos y otros primates», resume Stefan Treue, director del Laboratorio de Neurociencia Cognitiva del Centro Alemán de Primates como coautor. «Comprender cómo interactúan y se controlan exactamente estos patrones de actividad no solo nos ayuda a comprender mejor la base neural de la percepción, sino que también puede ayudar a dilucidar algunos de los déficits de percepción en condiciones neurológicas, como la dislexia, el TDAH y la esquizofrenia».
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Cómo los ritmos cerebrales organizan nuestra percepción visual Más información: Moein Esghaei et al, Acoplamiento dinámico de la actividad neuronal oscilatoria y sus funciones en la atención visual, Tendencias en neurociencias (2022) . DOI: 10.1016/j.tins.2022.01.003 Información de la revista: Trends in Neurosciences
Proporcionado por The German Primate Center Cita: Las frecuencias de oscilación pueden determinar procesos perceptivos fundamentales in the brain (2022, 22 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-oscillation-frequencies-fundamental-perceptual-brain.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.