Cómo el cerebro filtra los sonidos
Buscando fruta por la noche: el murciélago de cola corta de Seba. Crédito: Julio Hechavarria/Universidad Goethe de Fráncfort, Alemania
Los murciélagos son famosos por sus habilidades de ecolocalización y, por lo tanto, la navegación mediante el sonido: «ven» con su oído extremadamente sensible, emitiendo llamadas ultrasónicas y formando una imagen de su entorno inmediato en el base del sonido reflejado. Así, por ejemplo, el murciélago de cola corta de Seba (Carollia perspicillata) encuentra la fruta que prefiere comer gracias a este sistema de ecolocalización. Al mismo tiempo, los murciélagos usan su voz para comunicarse con otros murciélagos, por lo que luego utilizan un rango de frecuencia algo más bajo. El murciélago de cola corta de Seba tiene un rango vocal que solo se encuentra entre los pájaros cantores y los humanos. Al igual que los humanos, crea sonido a través de su laringe.
Para descubrir cómo el murciélago de cola corta de Seba filtra señales particularmente importantes de la amplia diversidad de diferentes sonidos de los gritos de advertencia de otros murciélagos, las llamadas de aislamiento de los murciélagos bebés, así como los reflejos de las plantas de pimiento en el laberinto de hojas y ramas, por ejemplo, investigadores de la Universidad Goethe de Fráncfort registraron las ondas cerebrales de los murciélagos.
Para ello, los investigadores encabezados por el profesor Manfred Kssl del Instituto de Biología Celular y Neurociencia insertaron electrodos tan finos como agujas de acupuntura debajo del cuero cabelludo de los murciélagos mientras los murciélagos dormían bajo anestesia. En última instancia, este método de medición es tan sensible que incluso el más mínimo movimiento de la cabeza de un murciélago interferiría con los resultados de las mediciones. A pesar de estar anestesiado, el cerebro del murciélago sigue reaccionando al sonido.
Luego se reprodujeron a los murciélagos sucesiones de dos notas con diferentes tonos, correspondientes a llamadas de ecolocalización o llamadas de comunicación. Inicialmente se reprodujo una secuencia en la que la nota 1 aparece con mucha más frecuencia que la nota 2, por ejemplo «1-1-1-1-2-1-1-1-2-1-1-1-1-1-1 …». Esto se invirtió en la siguiente secuencia, con la nota 1 rara vez y la nota 2 con frecuencia. De esta forma, los científicos querían establecer si el procesamiento neuronal de un determinado sonido dependía de la probabilidad de que se produjera y no, por ejemplo, de su tono.
Ph.D. El estudiante Johannes Wetekam, autor principal del estudio, explica que «de hecho, los resultados de nuestra investigación muestran que un sonido raro y, por lo tanto, inesperado conduce a una respuesta neuronal más fuerte que un sonido frecuente». A este respecto, el cerebro del murciélago regula la fuerza de la respuesta neuronal a las frecuentes llamadas de ecolocalización al restarles importancia y amplifica la respuesta a las llamadas de comunicación poco frecuentes. Wetekam dice que «esto demuestra que los murciélagos procesan los sonidos inesperados de manera diferente dependiendo de su frecuencia para recopilar impresiones sensoriales adecuadas».
El aspecto interesante aquí, dice Wetekam, es que el procesamiento de las señales aparentemente ya ocurre en el tronco encefálico, que hasta la fecha se ha asumido que simplemente recibe señales acústicas y las transmite a regiones superiores del cerebro, donde las señales se compensan entre sí. ¿La razón? «Esto probablemente ahorra mucha energía al cerebro y permite una reacción muy rápida», dice Wetekam.
El profesor Manfred Kssl cree que «todos estamos familiarizados con el efecto fiesta: filtramos las conversaciones de las personas en nuestro entorno inmediato para que podamos concentrarnos totalmente en la persona con la que estamos hablando. Estos mecanismos son similares a los que se encuentran en los murciélagos. Si podemos entender mejor cómo los murciélagos escuchan el sonido, en el futuro esto podría ayudarnos a entender lo que ocurre con trastornos como el TDAH (trastorno por déficit de atención con hiperactividad), que interrumpen el procesamiento adecuado de estímulos extraños».
La investigación se publicó en el European Journal of Neuroscience.
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Cómo el cerebro controla la voz Más información: Johannes Wetekam et al, Correlatos de detección de desviación en respuestas auditivas del tronco cerebral de murciélagos, European Journal of Neuroscience (2021). DOI: 10.1111/ejn.15527 Información de la revista: European Journal of Neuroscience
Proporcionado por la Universidad Goethe de Fráncfort del Meno Cita: Cómo el cerebro filtra los sonidos (2022, 15 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-brain-filters.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.